Методика преподавания школьного курса информатики с использованием компьютерных сетей

План

• Введение
• 1. Компьютерные сети
• 1.1 Основные понятия
• 1.2 Классификация компьютерных сетей
• 1.3 Локальная вычислительная сеть
• 1.4 Глобальная вычислительная сеть. Интернет
• 2. Использование компьютерных сетей в образовании
• 2.1 Основные задачи, решаемые посредством компьютерных сетей в образовании
• 2.2 Образовательные технологии на основе сетевых технологий
• 2.3 Сетевое образование в высшей школе
• 3. Экспериментальная часть
• 3.1 Суть эксперимента
• 3.2 Ход эксперимента
• Заключение
• Библиография

В настоящее время для активизации учебно-познавательной деятельности школьников применяются различные методы активного обучения и современные образовательные технологии, базирующиеся на использовании компьютерной техники. Это позволяет сформировать умения и навыки принятия грамотных экономических решений в процессе профессиональной деятельности, способствуют лучшему усвоению учебного материала по различным дисциплинам. Для успешной практической деятельности требуются глубокие знания, однако традиционные методы контроля, такие как контрольные работы, экзамены и зачеты, не дают должной эффективности обучения. Одним из направлений повышения эффективности обучения является организация обучения с использованием компьютерной техники и сети Интернет. Для совершенствования подачи материала могут применяться мультимедийные программы, содержащие фактические данные, обучающие курсы, контрольные вопросы. При этом может производиться дублирование материала голосом, видеозаписью, экранными копиями, что не требует предустановки большого количества программ, но достаточно требовательно к ресурсам компьютера, который для этого необходимо оборудовать звуковой картой, колонками, устройством для чтения компакт — дисков. Снизить затраты в этом случае поможет применение локальной вычислительной сети, позволяющей совместное использование ресурсов. Сами обучающие курсы могут храниться на компакт-дисках или в хранилищах данных Интернет.

Цель исследования: теоретическое обоснование и практическая реализация компьютерных сетей в образовании.

Объект исследования: процесс использования компьютерных сетей в образовании.

Предмет исследования: методы и приемы использования компьютерных сетей в образовании в средней школе.

Гипотеза исследования: использование компьютерных сетей в образовании будет эффективным, если будет разработана соответствующая методика.

Задачи исследования:

исследование понятия и структуры компьютерных сетей в образовании,

изучения компьютерных сетей как вида педагогической деятельности,

исследование целей, задач и содержания обучения компьютерных сетей в образовании

описание методов и приемов использования компьютерных сетей в образовании

разработка планов уроков с целью использования компьютерных сетей в образовании.

Методы исследования:

— теоретические — изучение и анализ научной литературы в области системного анализа и информационных технологий, философии, психологии, педагогики, педагогическое моделирование и проектирование программной системы, для создания электронных образовательных ресурсов, аналитический метод оценки качества организации образовательного процесса на базе информационных технологий;

— экспериментальные — опытно-экспериментальная работа, изучение и обобщение педагогического опыта, педагогическое наблюдение, компьютерное моделирование и проектирование.

школьный курс информатика компьютерный

1. Компьютерные сети

1.1 Основные понятия

Широкое внедрение персональных компьютеров привело к необходимости обмена информацией, обрабатываемой на разных компьютерах. Как перенести большой объем информации с одного компьютера на другой? Как распечатать информацию, если всего один принтер? Как предоставить всем компьютерам выход в Интернет? Эти и многие другие проблемы решают компьютерные сети.

Компьютерная сеть — это соединение двух или более компьютеров для решения следующих задач:

· обмен информацией;

· общее использование программного обеспечения;

· общее использование оборудование (принтеры, модемы, диски и т. п.).

Такие местные сети получили название локальные сети. А если нам нужно соединить нашу локальную сеть с другой локальной сетью, то, как протянуть кабель для подключения к сети, расположенной достаточно удаленно от данной, например, в другом здании или другом городе? Для этого используют уже существующие кабельные соединения, такие как телефонные линии.

Вопросами перекодировки информации для прохождения по телефонным линиям, занимаются специальные устройства, подключаемые к компьютеру — модемы. Можно использовать и другие способы соединения, например, радиосвязь. Устройства преобразования в этом случае будут другими.

Удаленные локальные сети, объединяются друг с другом, создавая глобальные сети.

Примером глобальной сети является сеть Интернет.

Вся работа компьютеров в сети, независимо от назначения и размеров сети, сводится только к одному: обмену информацией.

Перед передачей по сети информация формируется в пакеты. Сетевые адаптеры общаются между собой, передавая и принимая пакеты с информацией. Каждый пакет состоит из двух основных частей: Заголовок и Данные (рис. 1).

Рисунок 1. Пакет данных.

Заголовок содержит адрес компьютера-отправителя и адрес компьютера-получателя.

Раздел данных содержит передаваемую информацию.

Переданный в сеть пакет отправляется на все компьютеры. Получив пакет, они читают заголовок, и только тот компьютер, которому этот пакет адресован, прочтет данные из этого пакета (рис. 2).

Рисунок 2. Передача пакета на другой компьютер.

Если компьютер должен передать по сети, например, текстовый файл большого размера, то сетевой адаптер этого компьютера разделит файл на фрагменты и передаст каждый фрагмент в отдельном пакете. Делается это затем, чтобы большие файлы не загружали сеть на долгое время, давая возможность другим компьютерам работать в сети. Принимающий сетевой адаптер получит все передаваемые ему пакеты, соединит их в единый файл и только после этого передаст готовый файл своему компьютеру. Таким образом, в сети один за другим передаются пакеты от разных компьютеров.

1.2 Классификация компьютерных сетей

Основное назначение компьютерных сетей — совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одной фирмы, так и за ее пределами. Ресурсы (resources) — это данные, приложения и периферийные устройства, такие, как внешний дисковод, принтер, мышь, модем или джойстик. Компьютеры, входящие в сеть выполняют следующие функции:

· организацию доступа к сети

· управление передачей информации

· предоставление вычислительных ресурсов и услуг пользователям сети.

Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью — иметь возможность для совместного использования данных. Персональный компьютер — прекрасный инструмент для создания документа, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации, но при этом нет возможности быстро поделиться своей информацией с другими. Когда не было сетей, приходилось распечатывать каждый документ, чтобы другие пользователи могли работать с ним, или в лучшем случае — копировать информацию на дискеты. Одновременная обработка документа несколькими пользователями исключалась. Если бы пользователь подключил свой компьютер к другим, он смог бы работать с их данными и их принтерами.

По способу организации сети подразделяются на реальные и искусственные:

Искусственные сети (псевдосети) позволяют связывать компьютеры вместе через последовательные или параллельные порты и не нуждаются в дополнительных устройствах. Иногда связь в такой сети называют связью по нуль-модему (не используется модем). Само соединение называют нуль-модемным. Искусственные сети используются, когда необходимо перекачать информацию с одного компьютера на другой. MS-DOS и windows снабжены специальными программами для реализации нуль-модемного соединения.

Реальные сети позволяют связывать компьютеры с помощью специальных устройств коммутации и физической среда передачи данных.

По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, региональными и городскими.

Локальные — это сети, перекрывающие территорию не более 10 м²

Региональные — расположенные на территории города или области

Глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.

Городские — расположение в пределах населенного пункта.

Так же, в последнее время специалисты выделяют такой вид сети, как банковская.

В классификации сетей существует два основных термина: LAN и WAN.

LAN (Local Area Network) — локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку — около шести миль (10км) в радиусе; использование высокоскоростных каналов.

WAN (Wide Area Network) — глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN — сети с коммутацией пакетов (Frame relay), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) — Local Area Networks (LAN) — это группа (коммуникационная система) относительно небольшого количества компьютеров, объединенных совместно используемой средой передачи данных, расположенных на ограниченной по размерам небольшой площади в пределах одного или нескольких близко находящихся зданий (обычно в радиусе не более 1−2 км) с целью совместного использования ресурсов всех компьютеров (рис. 3).

Рисунок 3. Пример локальной сети.

Компьютеры, входящие в сеть, могут совместно использовать:

· данные;

· принтеры;

· факсимильные аппараты;

· модемы;

· другие устройства.

Данный список постоянно пополняется, так как возникают новые способы совместного использования ресурсов. Самые первые типы локальных сетей не могли соответствовать потребностям крупных предприятий, офисы которых обычно расположены в различных местах. Но как только преимущества компьютерных сетей стали неоспоримы, и сетевые программные продукты начали заполнять рынок, перед корпорациями — для сохранения конкурентоспособности — встала задача расширения сетей. Так на основе локальных сетей возникли более крупные системы.

Сегодня, когда географические рамки сетей раздвигаются, чтобы соединить пользователей из разных городов и государств, ЛВС превращаются в глобальную вычислительную сеть [ГВС (WAN)], а количество компьютеров в сети уже может варьироваться от десятка до нескольких тысяч.

Глобальная вычислительная сеть (ГВС или WAN — World Area NetWork) — сеть, соединяющая компьютеры, удалённые географически на большие расстояния друг от друга. Отличается от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.). Глобальная сеть объединяет локальные сети.

Городская сеть (MAN — Metropolitan Area NetWork) — сеть, которая обслуживает информационные потребности большого города.

Сеть банка представляет собой частный случай корпоративной сети крупной компании. Очевидно, что специфика банковской деятельности предъявляет жесткие требования к системам защиты информации в компьютерных сетях банка.

Не менее важную роль при построении корпоративной сети играет необходимость обеспечения безотказной и бесперебойной работы, поскольку даже кратковременный сбой в ее работе может привести к гигантским убыткам. И, наконец, требуется обеспечить быструю и надежную передачу большого объема данных, поскольку многие прикладные банковские программы должны работать в режиме реального времени.

Сеть объединяет в структурированную и управляемую замкнутую систему все принадлежащие компании информационные устройства: отдельные компьютеры и локальные вычислительные сети (LAN), хост-серверы, рабочие станции, телефоны, факсы, офисные АТС, сети банкоматов, онлайновые терминалы.

Касаясь вопроса предпочтительной архитектуры банковской сети, можно отметить, что наиболее распространенной в европейских странах и актуальной на сегодня для российских банков является топология «звезда» *, простая или многоуровневая, с главным офисом в центре, соединенным с региональными отделениями. По принадлежности различают ведомственные и государственные сети:

Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.

Государственные сети — сети, используемые в государственных структурах.

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне — и высокоскоростные.

· низкоскоростные (до 10 Мбит/с),

· среднескоростные (до 100 Мбит/с),

· высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);

Для определения скорости передачи данных в сети широко используется бод (от англ. «baud»):

Baud (бод) — единица скорости передачи сигнала, измеряемая числом дискретных переходов или событий в секунду. Если каждое событие представляет собой один бит, бод эквивалентен бит/сек (в реальных коммуникациях это зачастую не выполняется).

понятие звездообразного построения сети рассмотрим далее.

Способ соединения компьютеров в сеть называется её топологией. Наиболее распространенные виды топологий сетей:

1. Линейная сеть — Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами (рис. 4).

Рисунок 4. Линейная сеть.

2. Кольцевая сеть — Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви (рис. 5).

Рисунок 5. Кольцевая сеть.

3. Звездообразная сеть — Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел (рис. 6).

Рисунок 6. Звездообразная сеть.

4. Общая шина — В этом случае подключение и обмен данными производится через общий канал связи, называемый общей шиной (рис. 7).

Рисунок 7. Общая шина.

5. Древовидная сеть — Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь (рис. 8)

Рисунок 8. Древовидная сеть.

6. Ячеистая сеть — Сеть, которая содержит, по крайней мере, два узла, имеющих два или более пути между ними (рис.9).

Рисунок 9. Ячеистая сеть.

Полносвязная сеть — Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами. С точки зрения организации взаимодействия компьютеров, сети делят на одноранговые (Peer-to-Peer Network) и с выделенным сервером (Dedicated Server Network).

Одноранговые сети. Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере. Одноранговые сети могут быть организованы с помощью таких операционных систем, как LANtastic, windows'3.11, Novell Netware Lite. Указанные программы работают как с DOS, так и с windows. Одноранговые сети могут быть организованы также на базе всех современных 32-разрядных операционных систем — windows 9xME2k, windows NT workstation версии, OS/2) и некоторых других.

Достоинства одноранговых сетей:

1. Наиболее просты в установке и эксплуатации.

2. Операционные системы DOS и windows обладают всеми необходимыми функциями, позволяющими строить одноранговую сеть.

Недостатки:

В условиях одноранговых сетей затруднено решение вопросов защиты информации. Поэтому такой способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным.

Иерархические сети.

В иерархической сети при установке сети заранее выделяются один или несколько компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Такой компьютер называют сервером. Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера называют клиентом сети или рабочей станцией.

Сервер в иерархических сетях — это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Поэтому иерархические сети иногда называются сетями с выделенным сервером.

Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно работающими процессорами, с винчестерами большой емкости, с высокоскоростной сетевой картой (100 Мбит/с и более). Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет создать наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы.

Также достоинством иерархической сети является более высокий уровень защиты данных. К недостаткам иерархической сети, по сравнению с одноранговыми сетями, относятся:

1. Необходимость дополнительной ОС для сервера.

2. Более высокая сложность установки и модернизации сети.

3. Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера. Таким образом, соединения персональных компьютеров в сеть можно классифицировать массой различных способов. На современном этапе все больше граждан подключают сеть INTERNET, а предприятия соединяют свои отделы в единую сеть, т.к. это существенно упрощает работу. Эффективность совместного использования ресурсов сети состоит в:

· разделении дорогостоящих ресурсов

· совершенствовании коммуникаций

· улучшении доступа к информации

· быстром и качественном принятии решений

· свободном, в территориальном отношении, размещении компьютеров.

1.3 Локальная вычислительная сеть

Компьютер, подключенный к сети называют рабочей станцией. Компьютер, предназначенный для управления сетью и концентрации данных называют сервером.

Сервер (обычно высокопроизводительный компьютер) запускает сетевую операционную систему и управляет потоком данных, передаваемых по сети. Отдельные рабочие станции и периферийные устройства подключаются к серверу.

Рабочая станция представляет собой обычный компьютер, работающий под управлением собственной операционной системы (произвольной), но содержащий плату сетевого интерфейса (сетевой адаптер) и физически соединенный кабелями с сервером. Кроме того, рабочая станция запускает специальную программу, называемую сетевой оболочкой, которая позволяет ей обмениваться данными с сервером, другими рабочими станциями и прочими устройствами в сети. Сетевая оболочка позволяет рабочей станции использовать файлы, хранящиеся на сервере, так же легко, как и находящиеся на ее собственных дисках.

В локальной вычислительной сети (ЛВС или LAN — Local Area Network) компьютеры расположены недалеко друг от друга и соединены высокоскоростными адаптерами (со скоростями передачи данных 1−10 или 100 Мбит/сек).

Преимущества ЛВС:

· возможность совместного использования дорогостоящих периферийных устройств (принтеры, сканеры, коммуникационные устройства);

· возможность организации и улучшения связи между людьми, использование общих данных;

· возможность объединения средств обслуживания обработки данных.

Топология ЛВС.

Топология сети — это путь, по которому данные передаются по сети. Существуют три основных вида топологий: шина, звезда и кольцо.

В сети типа «звезда» все рабочие станции соединены с объединяющим устройством (концентратором) отдельными кабелями. При необходимости можно объединять вместе несколько сетей с топологией «звезда», получая разветвленные конфигурации сети. С точки зрения надежности эта топология не является лучшим решением, так как выход из строя центрального узла приведет к остановке всей сети. Однако при использовании топологии «звезда» легче найти неисправность в кабельной сети.

Топология «общая шина» предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети. В этом случае кабель используется всеми компьютерами по очереди. Принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать и принимать данные. В топологии «общая шина» все сообщения, посылаемые отдельными компьютерами, принимаются всеми остальными компьютерами, подключенными к сети. Надежность выше, так как выход из строя отдельных компьютеров не нарушит работоспособность сети в целом. Поиск неисправностей в кабеле затруднен. Кроме того, в случае неисправности в кабеле нарушается работа всей сети.

В топологии «кольцо» кабель не имеет окончания, переходя от компьютера к компьютеру. В этом случае данные передаются от одного компьютера к другому по эстафете.

Локальная сеть может содержать одну из перечисленных топологий, а может объединять несколько сетей с разной топологией. В последнем случае можно получить древовидную топологию. Выбор топологии при создании сети зависит от количества объединяемых компьютеров, их расположения, целей объединения и других факторов.

В различных сетях существуют различные процедуры обмена данными между рабочими станциями. Стандарты Международного института инженеров по электротехнике и электронике IEEE описывают методы доступа к сетевым каналам данных, среди которых наибольшее распространение получили три конкретных реализации методов доступа: Ethernet, Arcnet и Token Ring.

Метод доступа Ethernet разработан фирмой Xerox в 1975 г. и до сих пор пользуется наибольшей популярностью. Он обеспечивает высокую скорость передачи информации и надежность.

Метод доступа Ethernet является методом множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением коллизий. Перед началом передачи рабочая станция определяет, свободен ли канал («общая шина»). Если канал свободен, станция начинает передачу. такое сообщение принимается всеми компьютерами сети, но все компьютеры, кроме адресата, его игнорируют. При одновременной попытке двух станций начать передачу данных аппаратура сети распознает подобные коллизии и задерживает передачу на некоторое время. Время задержки для разных станций различно. Реально коллизии приводят к уменьшению быстродействия сети только в том случае, когда в сети работает порядка 80−100 компьютеров.

Метод доступа Arcnet разработан фирмой Data point Corp. Он также получил широкое распространение благодаря тому, что необходимое оборудование является самым дешевым.

Arcnet используется в сетях с топологией «звезда». Один компьютер создает специальный маркер (служебное сообщение), который последовательно передается от одного компьютера к другому. Для передачи своего сообщения рабочая станция дожидается маркера и добавляет к нему свое сообщение с адресами получателя и отправителя. При получении сообщения станция-адресат «отцепляет» его от маркера.

Метод доступа Token Ring разработан фирмой IBM и рассчитан на кольцевую топологию сети.

Этот метод напоминает Arcnet, так как тоже использует маркер, передаваемый от одной станции к другой. Этот метод требует самого дорого оборудования, но изначально отличался повышенной надежностью и высокой скоростью передачи информации.

Протокол передачи данных.

Процедуры обмена данными между рабочими станциями называют протоколами передачи данных. На самом низком уровне, который только может использовать программа, работающая в сети, используются протоколы передачи данных IPX/SPX и NETBIOS.

Протокол IPX (Internet work Packet Exchange) является базовым в Novell Netware. Он определяет формат передаваемых по сети пакетов и интерфейс с сетевым программным обеспечением. На уровне протокола IPX рабочие станции могут обмениваться блоками данных (datagram), причем без подтверждения получения.

Протокол SPX (Sequenced Packet Exchange) предполагает, что перед началом обмена данными рабочие станции устанавливают между собой связь. На уровне протокола SPX гарантируется доставка передаваемых по сети пакетов. При необходимости выполняются повторные передачи пакетов информации. Протокол SPX выполнен на основе IPX и является протоколом более высокого уровня.

Протокол NETBIOS (Network Basic Input/Output System) предназначен для передачи данных между рабочими станциями. Он является протоколом еще более высокого уровня.

Иногда в локальных сетях можно встретить протокол TCP/IP. Этот протокол выполняется на базе операционной системы UNIX, а также используется для передачи информации между компьютерами глобальной вычислительной сети.

Аппаратура ЛВС.

Для объединения компьютеров в локальную сеть необходимы сетевые адаптеры для подключения компьютера к кабелю, разъемы, сам кабель и, возможно, концентратор для объединения компьютеров при использовании топологии «звезда» .

Сетевой адаптер вставляют в материнскую плату компьютера. Он имеет один или два разъема для подключения кабеля.

В качестве кабеля может использоваться коаксиальный кабель или витая пара, или волоконно-оптический кабель.

Если протяженность сети составляет сотни метров, может потребоваться специальное устройство — репитер, задача которого в простейшем случае сводится к усилению сигнала.

Ниже приведены некоторые параметры, характеризующие различные виды сетей.

Сеть Ethernet (на «тонком» коаксиальном кабеле):

· Максимальная длина сегмента 185 м;

· Максимальное число сегментов 5;

· Максимальная длина сети 925 м;

· Максимальное число станций в сегменте 30;

· Минимальное расстояние между станциями 0,5 м;

· Скорость передачи данных 10 (100) Мбит/сек.

Сеть Arcnet (c концентратором — Hub):

· Макс. длина кабеля от станции до активного Hub 300 м;

· Макс. длина кабеля от станции до пассивного Hub 30 м;

· Максимальная длина сети 6 км;

· Скорость передачи данных 2,44 Мбит/сек.

Сеть Token-Ring (с концентратором):

· Максимальное число концентраторов 12;

· Максимальное число станций в сети 96;

· Макс. длина кабеля между концентраторами 45 м;

· Макс. длина кабеля между всеми концентраторами 120 м;

· Скорость передачи данных 4 (16) Мбит/сек.

Программное обеспечение ЛВС.

После подключения компьютеров к сети необходимо установить на них специальное сетевое программное обеспечение, реализующее выбранный протокол передачи данных.

Существует два подхода к организации сетевого программного обеспечения:

· сети с централизованным управлением;

· одноранговые сети.

В сети с централизованным управлением выделяют, по крайней мере, один компьютер для управления обменом данными в сети (сервер). Диски этого компьютера доступны всем рабочим станциям в сети (файл-сервер). На файл-сервере работает специальная «сетевая операционная система» — мультизадачная ОС управления передачей данных в сети.

Остальные компьютеры называются «рабочие станции». Рабочие станции имеют доступ к дискам файл-сервера и совместно используемым принтерам. Однако одна рабочая станция не может обращаться к дискам другой рабочей станции, что хорошо с точки зрения безопасности данных, но неудобно для пользователей и создает дополнительную нагрузку на сеть (обмен данными должен совершаться только через файл-сервер). Существуют, однако, специальные утилиты, позволяющие пользователям работать напрямую без файл-сервера (например, Map Assistant для Novell Netware).

Рабочие станции могут работать под управлением любой операционной системы. Но на каждой станции должно быть установлено специальное программное обеспечение для взаимодействия с сетью, называемое сетевой оболочкой.

Существуют различные сетевые операционные системы, ориентированные на сети с централизованным управлением. Самые известные из них:

· Novell Netware (на базе DOS)

· Microsoft LAN Manager (на базе OS/2)

· Microsoft Windows NT (Windows 2000 Server)

· VINES (на базе UNIX)

Одноранговые сети.

Одноранговые сети не содержат выделенных серверов. Функции управления сетью распределены между всеми рабочими станциями сети.

Как правило, рабочие станции имеют доступ к дискам и принтерам других рабочих станций, что облегчает совместную работу пользователей в группе, но несколько снижает производительность сети. Одним из достоинств одноранговых сетей является простота создания и обслуживания сети (как правило при этом не требуется системный администратор), но это же является и недостатком — в такой сети трудно обеспечить разграничение доступа, защиту информации и централизованное обновление данных.

В качестве примеров одноранговых сетей можно выделить:

· LANtastic фирмы Artisoft;

· LAN Smart фирмы D-Link Systems;

· NET-30 фирмы Invisible Software.

Особо следует отметить, что в состав самой распространенной сегодня операционной системы Microsoft Windows 9х уже входят компоненты, необходимые для построения одноранговой сети. Операционная система сама предлагает установить их при обнаружении на компьютере сетевого адаптера. Если в сети с централизованным управлением работают компьютеры под управлением Windows, то в такой сети можно сочетать возможности централизованного управления с возможностями одноранговых сетей. Novell Netware — сетевая операционная система, созданная для управления передачей данных между несколькими компьютерами. Novell Netware может использоваться в сетях с различной топологией. Она требует наличия по крайней мере одного сервера и допускает подключение до 250 рабочих станций.

Серверная часть Novell Netware стартует из-под операционной системы DOS. Сетевые оболочки существуют для всех типов операционных систем. При запуске Netware запускает несколько программ (NLM-процессов): управление файлами сервера; управление сетевым принтером; работа с внешними каналами связи (выход в глобальную сеть); управление доступом пользователей и т. д.

Для работы в сети Novell Netware необходимо запустить программы сетевой оболочки и зарегистрироваться в сети. В разных операционных системах это выглядит по разному.

В среде DOS:

Запуск сетевой оболочки подразумевает выполнение нескольких специальных программ, поэтому чаще пользуются заранее подготовленным командным файлом (например, net. bat). После успешного запуска сетевой оболочки (программы запущены и в сети найдем, по крайней мере, один сервер), пользователь может обнаружить на своем компьютере новый «локальный» диск, являющийся на самом деле отображением одного из каталогов файл-сервера. На этом новом диске доступен только один каталог — LOGIN, в котором расположен минимально необходимый набор программ.

После запуска сетевой оболочки необходимо зарегистрироваться на сервере. Для этого используют программу login. exe, расположенную в каталоге LOGIN. Эта программа просит вести имя пользователя и (после ввода имени) пароль. Если регистрация прошла успешно, пользователь получает доступ к другим каталогам файл-сервера, к сетевому принтеру и другим ресурсам сети в соответствии со своими полномочиями.

Для отключения от сервера служит программа logout. exe из каталога LOGIN. Если же требуется зарегистрироваться на сервере под другим именем, то можно сразу запустить программу login. exe. По окончании работы на компьютере отключаться от сервера необязательно. Достаточно просто выключить питание компьютера.

В среде Windows:

Если Windows настроена на работу с Novell Netware (в частности, кроме сетевого протокола IPX/SPX должен быть установлен «Клиент сети Netware»), то процесс подключения к сети выглядит более естественным. Так, если при включении компьютера операционная система обнаруживает наличие сети, то она сама запустит необходимые программы сетевой оболочки и предложит зарегистрироваться в сети. Для регистрации следует указать имя пользователя, пароль и название сервера, на котором должна происходить регистрация. После подключения пользователь получает доступ к файл-серверу, сетевому принтеру и т. д. в соответствии со своими полномочиями в сети.

Для отключения от сервера (или регистрации под другим именем) следует выбрать пункт главного меню «Завершение сеанса …» или «Войти в сеть под другим именем» (в зависимости от версии Windows).

При включении компьютера можно и не входить в сеть, а нажать кнопку «Отмена» и работать в локальном режиме.

Отображение дисков.

Отображения дисков предоставляют система Netware схему маршрута для поиска файлов в структуре каталогов. Отображения дисков указывают на местоположение в сети. Существует три типа отображений дисков: отображения локальных дисков, отображения сетевых дисков и отображения дисков поиска.

Отображения локальных дисков указывают на диски, установленные на локальной рабочей станции. Это могут быть дисководы гибких дисков (A: и B:) и жесткие диски (C, иногда D: и E:).

Отображения сетевых дисков указывают местоположение на жестком диске файл-сервера. Они могут указывать на конкретный подкаталог на диске. Это отображение позволяет менять текущий диск водя просто буквенное обозначение диска вместо того, чтобы вводить полный путь к каталогу. Отображения сетевых дисков обычно различны для различных пользователей.

Отображения дисков поиска также присваивают буквенное обозначение диска конкретному местоположению в сети, но они также позволяют операционной системе автоматически искать запрошенный файл в отображенном каталоге (аналог команды Path в DOS).

Для работы с отображениями используется команда MAP (как и все остальные команды сетевой операционной системы Netware она расположена в каталоге PUBLIC тома SYS). Команда MAP без параметров показывает существующие отображения локальных, сетевых дисков и дисков поиска.

Для создания отображения сетевого каталога необходимо в команде MAP указать создаваемое имя диска и после знака равенства имя отображаемого каталога. Например:

MAP R: =SYS: /PROGRAMS

Такая команда создаст сетевой диск R, содержимое которого аналогично содержимому каталога PROGRAMS на томе SYS. Для того, чтобы этот каталог сделать корневым для диска R: следует в команде MAP указать параметр ROOT:

MAP ROOT R: =SYS: /PROGRAMS

Аналогично, для создания диска поиска используется та же команда MAP:

MAP S2: =SYS: /UTIL

Сценарий регистрации.

При каждой регистрации пользователя в сети автоматически выполняется сценарий регистрации — небольшая программа, содержащая команды сетевой операционной системы (аналог командных файлов в DOS и конкретно файла autoexec. bat). Вначале выполняется системный сценарий — одинаковый для всех пользователей сети, а затем выполняется сценарий регистрации конкретного пользователя, который может быть изменен самим пользователем с помощью сетевой утилиты SYSCON.

Сценарий регистрации часто содержит команды задания отображений сетевых дисков и дисков поиска. Он также может содержать команды подключения к определенному серверу, определения параметров среды (COMSPEC), определения имени рабочей станции (MACHINE NAME) или вывода служебных и определенных заранее сообщений (WRITE).

Как и в любой многопользовательской системе защита является главным средством обеспечения сохранности данных, содержащийся в локальной сети. В системе Netware существует 4 уровня защиты файл-сервера (в порядке повышения защищенности):

· защита именем регистрации и паролем;

· защита правами опекунства;

· защита максимальными правами каталога;

· защита атрибутами файла.

Вообще существует два типа защиты сети: ограничения, накладываемые на пользователя, и ограничения, накладываемые на каталоги и файлы. Первые ограничивают доступ пользователя к некоторым типам функций сети, а вторые — к конкретным данным.

Первый уровень безопасности сети — это защита паролем. Каждому пользователю, подтверждающему свою подлинность паролем, выделяют определенные ресурсы сети (доступные каталоги и сетевые принтеры). Кроме того можно ограничить число конкурирующих соединений, чтобы не допустить регистрации одного пользователя с нескольких рабочих станций. Можно ввести контроль за числом неверно введенных паролей (в том числе ограничить число попыток ввода пароля и при превышении установленного числа запретить доступ пользователю в сеть на некоторое время). Можно также ограничить дни и время дня, в которое пользователь может входить в сеть.

Защита опекунскими правами является вторым уровнем безопасности. Она позволяет присваивать пользователям и группам привилегии для работы в пределах каталогов. К файлам и подкаталогам могут применяться 8 типов прав доступа (в любой комбинации):

· Read — чтение (просмотр) файла;

· Write — изменение существующего файла;

· Open — открытие существующего файла;

· Create — создание нового файла в каталоге;

· Delete — удаление файла;

· Parental — создание и удаление подкаталогов;

· Search — просмотр списка файлов в каталоге;

· Modify — изменение атрибутов файла.

Когда пользователь имеет права опекунства на каталог, он имеет те же права на любой подкаталог более низкого уровня, если только они не ограничены в явном виде.

Третий уровень защиты в системе Netware — это защита каталога. Данный тип защиты располагается на более низком уровне, так как он имеет приоритет перед правами опекунства. Изменяя маску максимальных прав, которая связана с подкаталогом, можно не дать пользователям сети возможность употребить свои права опекунства. Первоначально маска максимальных прав содержит те же восемь привилегий, которые могут быть предоставлены пользователю как права опекунства. Для изменения маски максимальных прав для каталога можно воспользоваться служебной утилитой FILER.

Четвертый уровень защиты — защита атрибутами файлов и каталогов. Атрибуты файлов и каталогов имеют приоритет даже перед правами каталогов. Среди атрибутов файлов:

· Non-shareable — только один пользователь имеет доступ к файлу;

· Read-Write — чтение, запись, переименование и удаление файла;

· Read-Only — только чтение файла.

Атрибуты каталогов, связанные с защитой:

· Hidden — скрытый каталог (но не запрещает пользоваться каталогом);

· Private — видимый

Для изменения атрибутов файлов и каталогов используется та же системная утилита FILER или команды FLAG и FLAGDIR.

Сетевая печать.

Задание на печать с сетевого компьютера может быть отправлено на локальный принтер (подключенный к данному компьютеру) или на сетевой принтер. В последнем случае происходит перенаправление задания в программу, организующую очередь из заданий разных пользователей на сетевом принтере. Как правило в очереди действует принцип: «раньше пришло — раньше напечатано». Но некоторые пользователи сети могут обладать повышенным приоритетом при размещении заданий в очереди на печать. Для разделения распечаток разных пользователей очередь может выводить «титульный лист» с именем пользователя.

При печати из среды Windows необходимо на компьютере установить драйвер соответствующего принтера, предварительно указав, что это сетевой принтер и выбрав правильную очередь печати. После этого для печати на сетевом принтере достаточно отправлять задания именно этому драйверу.

При печати из программ DOS необходимо заранее в том же сеансе DOS активизировать программу перенаправления заданий с локального параллельного порта (например, LPT1) в очередь печати на каком-либо сервере Netware. Для этого используют программу CAPTURE, формат которой приведен ниже:

CAPTURE L=LPTx S=server P=printer Q=queue

Здесь server — имя сервера Netware, printer — имя принтера, установленного на этом сервере (может быть несколько принтеров на сервере), queue — имя очереди печати.

После активизации перенаправления можно печатать документы как обычно, но все они будут выводиться на сетевой принтер.

Для прекращения перенаправления вывода следует ввести команду ENDCAP.

Для того чтобы просмотреть список заданий в очереди на печать, изменить параметры печати или снять задание, отменив его печать, следует воспользоваться сетевой утилитой PCONSOLE, работающей в диалоговом режиме.

Одноранговая сеть на базе Windows 9x.

Как уже было сказано выше, наличие операционной системы Windows 9x на подключенных к сети компьютерах достаточно для организации одноранговой сети. При добавлении к компьютеру сетевого адаптера на Рабочем столе Windows появляется значок «Сетевое окружение», а также появляется возможность редактировать свойства сети (с помощью соответствующего значка на Панели управления). Рассмотрим возможности настройки сети.

В свойствах сети на вкладке Конфигурация присутствует список установленных компонентов (а также кнопки управления, позволяющие добавлять, удалять компоненты или редактировать их свойства), переключатель способа входа в сеть, а также кнопка настройки доступа к общим папкам и принтерам. Коррекция любых параметров должна завершаться перезагрузкой операционной системы, чтобы сделанные изменения вступили в силу.

Среди сетевых компонентов системы, прежде всего, должен быть определен драйвер сетевого адаптера. Если система не смогла правильно распознать сетевой адаптер после установки, обратитесь к документации на это устройство.

Кроме драйвера должен быть определен один из протоколов для работы с сетью. Нажав кнопку «Добавить» выберите тип устанавливаемого компонента «Протокол» и среди предлагаемых фирмой Microsoft протоколов выберите либо IPX/SPX-совместимый протокол, либо протокол TCP/IP. Можно выбирать любой протокол, лишь бы на всех компьютерах сети был установлен один и тот же протокол, иначе они не смогут общаться друг с другом. Если в сети предполагается использование программ работы с Internet, то им понадобится протокол TCP/IP, который придется после установки настроить в соответствии с условиями работы вашей сети.

Для обращения к сети кроме протокола понадобится и клиент. Среди клиентов, предлагаемых фирмой Microsoft, следует воспользоваться «Клиентом для сетей Microsoft». После его установки будет выставлен и способ входа в сеть: Вход в сеть Microsoft.

Нажав на кнопку «Доступ к файлам и принтерам» можно определить, будут ли файлы данного компьютера или подключенные к нему принтеры передаваться в общее пользование в пределах создаваемой сети. После утвердительного ответа на этот вопрос система добавит к установленным компонентам Службу доступа к файлам и принтерам сетей Microsoft.

Для правильной ориентации среди компьютеров сети следует на вкладке Идентификация указать имя компьютера, рабочую группу и описание компьютера. Имя компьютера должно быть уникальным. Имя рабочей группы должно быть одинаковым для тех компьютеров, которым предстоит постоянное взаимодействие друг с другом (в одной сети можно организовать несколько рабочих групп так, чтобы они не мешали друг другу). Описание компьютера может помочь в выборе нужного компьютера при просмотре списка всех компьютеров рабочей группы в окне Сетевого окружения.

После настройки свойств сети на всех компьютерах можно приступать к ее эксплуатации. Для общения пользователей локальной сети можно воспользоваться программой Win Popup или другими ей подобными, которые должны быть установлены на всех компьютерах. Среди возможностей локальной одноранговой сети рассмотрим работу с «общими ресурсами», в качестве которых могут выступать жесткие диски и принтеры.

Для того, чтобы «отдать» в общее пользование весь диск своего компьютера или отдельный каталог (со всеми подкаталогами) проще всего выделить его имя и выбрать из контекстного меню команду Доступ. В окне настройки доступа к общему ресурсу следует, прежде всего, активизировать переключатель «Общий ресурс» и указать его сетевое имя и способ доступа к ресурсу. Сетевое имя определяет, как будет виден ваш каталог в Сетевом окружении на других компьютерах.

Каталог может быть открыт другим пользователям сети только на чтение или на чтение и запись (последнее означает и возможность стирать файлы на вашем компьютере!). В пределах одноранговой сети разграничение доступа к общему ресурсу возможно лишь на основании пароля (при подключении к вашему ресурсу другому пользователю придется ввести правильный пароль). Можно определить разные пароли «только для чтения» и «полный доступ» (т.е. чтение и запись).

Если одноранговая сеть Windows функционирует в пределах сети с централизованным управлением появляется возможность разграничения доступа на уровне пользователей. В этом случае (указав заранее имя сервера, с которого следует брать список пользователей, на вкладке Управление доступом в свойствах сети) можно определить пользователей, которым разрешен доступ «только на чтение» и пользователей с «полным доступом». В этом случае за безопасностью ваших данных будет следить уже сервер локальной сети.

После создания «общего ресурса» соответствующий каталог вашего компьютера изменит свое изображение. Для того, чтобы проверить полный список открытых каталогов лучше всего «взглянуть» на компьютер с точки зрения сети, воспользовавшись окном Сетевого окружения.

Для того чтобы воспользоваться общим каталогом на другом компьютере следует найти этот компьютер в Сетевом окружении. Дважды щелкнув мышью по его имени можно получить в окне список всех его «общих» каталогов (не все они могут быть доступны для вас). Если «войти» в один из каталогов (введя соответствующий пароль в случае разграничения доступа на уровне ресурсов), то можно работать с файлами и подкаталогами так же, как и на локальном диске своего компьютера (разве что там может быть разрешено только чтение, но не запись).

При подключении к общему каталогу можно попросить Windows запомнить пароль (на будущее). Можно также общий каталог подключить как сетевой диск. В этом случае содержимое этого каталога будет выглядеть так же, как содержимое локальных дисков, и обращаться к нему можно будет по выбранному имени диска. Windows может также автоматически подключать этот каталог как сетевой диск при каждом включении компьютера. Разумеется, он будет доступен только при условии, что включен тот компьютер, на котором физически расположен этот каталог.

Сделать принтер своего компьютера «общим ресурсом» можно аналогично каталогу. Для того, чтобы воспользоваться общим принтером на другом компьютере следует, прежде всего установить у себя драйвер этого принтера, указав при установке, что это сетевой принтер, и указав его в Сетевом окружении. После установки драйвера можно отправлять задания на печать на этот принтер так же, как и на обычный локальный принтер. Печататься они будут на удаленном принтере, если, конечно, там включен и компьютер и принтер.

Сеть Microsoft Windows (Windows NT).

Сетевые решения Microsoft выросли из одноранговой сети, поэтому добавление сервера Windows NT (или Windows 2000) не сильно изменит работу пользователей. Собственно, полноценную сеть с централизованным управлением можно получить лишь при объединении компьютеров с операционной системой Windows NT (Server и Workstation). Пользователи Windows 9x по-прежнему смогут использовать привычные возможности одноранговой сети. Однако, наличие сервера Windows NT может существенно повысить надежность хранения информации, обеспечив качественное разграничение доступа пользователей к файлам.

Сервер Windows NT ведет список пользователей и групп пользователей, имеющих разные полномочия на этом сервере. Он может также ограничивать время и место входа пользователя в сеть (только на определенных компьютерах и только в отведенные рабочие часы), но только по отношению к рабочим станциям с Windows NT. Если в сети с рабочими станциями под управлением Windows 9x присутствует сервер Windows NT, то при входе в сеть на рабочей станции целесообразно одновременно подключаться к домену Windows NT.

В этом случае сервер будет проверять имя и пароль пользователя, и сразу открывать все доступные данному пользователю ресурсы. При использовании ресурсов одноранговой сети (общие каталоги и принтеры на рабочих станциях) можно обеспечить защиту этих ресурсов на уровне пользователей, если в настройках сети выбрать соответствующий способ защиты (вкладка «Управление доступом») и указать имя сервера (домена), который ведет список пользователей сети. Теперь при создании «общего ресурса» можно указать конкретных пользователей или группы пользователей, которым открыт доступ к данному ресурсу. А следить за соблюдением этих правил будет сервер.

На сервере можно установить сетевые принтеры и определить список пользователей, которым разрешено использовать каждый принтер в отдельности. На рабочих станциях, как и раньше надо будет установить драйверы этих принтеров с указанием пути к сетевому принтеру.

Если на сервере установлена файловая система NTFS («родная» для Windows NT), то он может выступать в качестве файл-сервера с надежным разграничением доступа. Каждый пользователь может использовать только разрешенные сетевые каталоги, но в пределах «своего» каталога он вправе устанавливать любые ограничения.

Сервер Windows NT может также выступать в качестве сервера приложений. Многие программные продукты предусматривают вариант сетевой установки, после которой они оказываются доступны всем пользователям сети (иногда с некоторыми ограничениями или с установкой небольших частей на рабочие станции). Это позволяет экономить место на жестких дисках компьютеров и централизованно управлять наиболее важным программным обеспечением.

Локальные вычислительные сети можно классифицировать по целому ряду признаков (таб. 1).

Классификация ЛВС.

Таблица 1 — Классификация локальных вычислительных сетей.

Существует параллельная классификация вычислительных сетей, в которой локальные сети определены несколько иначе: локальной сетью считается компьютерная сеть, обслуживающая нужды одного предприятия, одной корпорации. Среди таких вычислительных сетей выделяют:

Локальные сети рабочих групп, обычно объединяют ряд ПК, работающих под управлением одной операционной среды. В ряду компьютеров часто выделяются специализированные серверы, предназначенные для выполнения функций файлового сервера, сервера печати, факс-сервера.

Локальные сети отделов используются небольшой группой сотрудников предприятия, работающих в одном подразделении (отдел кадров, бухгалтерия, отдел маркетинга и т. п.). В такой сети может насчитываться до сотни компьютеров. Чаще всего она имеет несколько выделенных серверов, специализированных для таких ресурсов, как программы-приложения, базы данных, лазерные принтеры, модемы и т. д.

Эти сети, как правило, задействуют одну сетевую технологию, и также одну (максимум две) операционную систему. Территориально они чаще всего расположены и в одном здании.

Сети кампусов получили название от слова campus — студенческий городок. Основное назначение таких сетей — объединение нескольких мелких сетей в одну. Сети кампусов могут занимать значительные территории и объединять много разнородных сетей. Основное их назначение — обеспечить взаимодействие между сетями отделов и рабочих групп и создать доступ к базам данных предприятия и другим дорогостоящим сетевым ресурсам.

На уровне сети кампуса решаются многие проблемы интеграции неоднородного программного и технического обеспечения. Ресурсы глобальной сети Интернет кампусов не используют.

Корпоративные сети — сети масштаба всего предприятия, корпорации. Они могут охватывать большие территории, вплоть до рассредоточения на нескольких континентах.

Ввиду высокой стоимости индивидуальных выделенных коммуникаций и плохой защищенности от несанкционированного доступа коммутируемых каналов связи они чаще всего используют коммуникационные возможности Интернета, и поэтому территориальное размещение для таких сетей роли не играет.

Корпоративные сети относят к особой разновидности локальных сетей, имеющих значительную территорию охвата.

По назначению ЛВС можно разделить на:

· вычислительные, выполняющие преимущественно расчетные работы;

· информационно-вычислительные, кроме расчетных операций, осуществляющие информационное обслуживание пользователей;

· информационные, выполняющие в основном информационное обслуживание пользователей (создание и оформление документов, доставку пользователю директивной, текущей, справочной и другой нужной ему информации);

· информационно-поисковые — разновидность информационных, специализирующихся на поиске информации в сетевых хранилищах по нужной пользователю тематике сетей;

· информационно-советующие, обрабатывающие текущую организационную, техническую и технологическую информацию и вырабатывающие результирующую информацию для поддержки принятия пользователем правильных решений;

· информационно-управляющие, обрабатывающие текущую техническую и технологическую информацию и вырабатывающие результирующую информацию, на базе которой автоматически вырабатываются воздействия на управляемую систему и т. д.

По количеству подключенных к сети компьютеров сети можно разделить на:

· малые, объединяющие до 10−15 машин;

· средние — до 50 машин;

· большие — свыше 50 машин.

По территориальной расположенности ЛВС делятся на:

· компактно размещенные (все компьютеры расположены в одном помещении);

· распределенные (компьютеры сети размещены в разных помещениях).

По пропускной способности ЛВС классифицируются на:

· ЛВС с малой пропускной способностью (скорость передачи данных в пределах до десятка мегабитов в секунду), использующие чаще всего в качестве каналов связи тонкий коаксильный кабель витую пару;

· ЛВС со средней пропускной способностью (скорости передачи данных — несколько десятков мегабитов в секунду), практикующие чаще всего в качестве каналов связи толстый коаксильный кабель или экранированную витую пару;

· ЛВС с большой пропускной способностью (скорости передачи данных составляют и даже тысячи мегабитов в секунду), задействующие в большинстве в качестве каналов связи волоконно-оптические кабели.

По топологии ЛВС делятся на:

· шинные;

· петлевые;

· радиальные;

· полносвязные;

· иерархические;

· смешанные.

По типам используемых компьютеров среди них можно выделить однородные и неоднородные.

В однородных ЛВС используются одинаковые типы компьютеров, имеющие одинаковые операционные системы и однотипный состав абонентских средств. В однородных сетях значительно проще выполнять многие распределенные информационные процедуры (в качестве классического примера можно назвать организацию и использование распределенных баз данных).

По организации управления Локальные вычислительные сети делятся на:

· Локальные вычислительные сети с централизованным управлением;

· Локальные вычислительные сети с децентрализованным управлением.

В Локальной вычислительной сети наиболее важными (видимыми) для пользователя являются два структурно-функциональных звена: рабочие станции и серверы. Не все локальные вычислительные сети имеют в своем составе выделенные серверы, в некоторых случаях функции сервера оказываются как бы распределенными между рабочими станциями сети.

С этой точки зрения и можно говорить о двух типах локальной вычислительной сети в зависимости от присутствия централизованного управления. В сетях без централизованного управления (часто их называют одноранговыми сетями — peer-to-peer) нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Функции управления сетью передаются от одной станции к другой. Сетевая операционная система распределены по всем рабочим станциям (на каждом компьютере должны быть программные средства администрирования сети).

Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть. Пользователю сети доступны все периферийные устройства, подключенные к другим станциям (магнитные и оптические диски, принтеры, сканеры, плоттеры и т. д.).

Но отсутствие серверов в сети не позволяет администратору централизованно управлять ресурсами. Каждый компьютер, включенный в одноранговую сеть, имеет свои собственные сетевые программные средства, а необходимость прямого воздействия компьютеров друг с другом по мере расширения системы приводит к слишком большому количеству связей между рабочими станциями. Эффективно управлять такой системой практически невозможно.

Достоинства одноранговых сетей:

· низкая стоимость;

· высокая надежность.

Недостатки одноранговых сетей:

· возможность подключения небольшого количества рабочих станций (не более 10);

· сложность управления сетью;

· трудности обновления и изменения программного обеспечения станций;

· сложность обеспечения защиты информации.

Одноранговые сети создаются на базе таких операционных систем, как Artisoft LANtatic, Novell NetWare, оболочки MS Windows for Workgroups.

В сетях с централизованным управлением (часто их называют двухранговыми или серверными сетями) один из компьютеров (сервер) реализует процедуры, предназначенные для использования всеми рабочими станциями, управляет взаимодействием рабочих станций и выполняет целый ряд сервисных функций.

В процессе обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения тех или иных процедур: чтение файла, поиск информации в базе данных, печать файла и т. п.

Сервер выполняет запрос, поступивший от клиента. Результаты выполнения запроса передаются клиенту. Сервер обеспечивает хранение данных общего использования, организует доступ к этим данным и передает данные клиенту. Клиент обрабатывает полученные данные и представляет результаты обработки в виде, удобном для пользователя. Обработка данных может быть выполнена и на сервере.

Следует отметить, что в серверных сетях клиенту непосредственно доступны ресурсы сети, имеющиеся только на сервере (серверах, если имеется несколько специализированных серверов).

Данные и программы, хранящиеся на дисках чужих рабочих станций, могут быть доступны пользователю только через сервер или с помощью установленной в сети специальной программы доступа к ресурсам рабочих станций.

Системы, в которых сервер выполняет только процедуры организации, хранения и выдачи клиентам нужной информации, называются системами «файл-сервер» или сетями с выделенным сервером; те же системы, в которых на сервере наряду с хранением выполняется и содержательная обработка информации, принято называть системами «клиент-сервер» .

В системе «клиент-сервер» сервер играет активную роль: он не просто выдает на запрос весь файл, а может предварительно обработать информацию и выдать клиенту результаты решения задачи или отобрать именно те записи файла, которые и интересуют клиента, в удобном для клиента представлении. Такая технология, кроме всего прочего, способствует и меньшей загрузке каналов связи сети.

Клиент-серверные системы иногда подразделяют на две группы:

· системы, в которых клиент, решая свои задачи на сервере, использует свое прикладное программное обеспечение (такие системы часто называют системами с толстым клиентом);

· системы, в которых клиент, решая свои задачи на сервере, прибегает к прикладному программному обеспечению, размещенному на сервере (такие системы обычно называют системами с тонким клиентом); типичным примером таких систем являются локальные вычислительные сети, где в качестве рабочих станций выступают сетевые компьютеры.

Сервер, работающий по технологии «файл-сервер», сам называется файл-сервером; работающий по технологии «клиент-сервер» — сервером приложений.

Достоинства серверных локальных сетей:

· отсутствие ограничений на число рабочих станций;

· простота управления по сравнению с одноранговыми сетями;

· высокое быстродействие;

· надежная система защиты информации.

Недостатки серверных локальных вычислительных сетей:

· высокая стоимость из-за выделения одного или нескольких компьютеров под сервер;

· зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;

· меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью.

Серверные сети являются весьма распространенными; примеры сетевых операционных систем для таких сетей: LAN Manager (Microsoft), Token Ring (IBM) и NetWare (Novell).

1.4 Глобальная вычислительная сеть. Интернет

Середина 70-х годов. Создана первая глобальная вычислительная сеть ARPAnet, отвечающая поставленным условиям. Сеть принадлежит Advanced Research Projects Agency (Управление перспективных исследований) Министерства обороны США. Она объединяет военные базы и исследовательские центры МО в США и за рубежом.

При построении сети использованы следующие принципы:

узлы сети соединены друг с другом множеством различных путей, образуя подобие паутины — при выходе из строя узла или одного из путей всегда остаются другие пути для связи между оставшимися узлами;

передаваемая информация разбивается на небольшие кусочки — потеря отдельного кусочка не принципиальна (можно быстро повторить).

Каждый кусочек информации помещают в «пакет межсетевого протокола» (Internet Protocol, IP) и снабжают адресом получателя и адресом отправителя (IP-адрес).

Сеть дала возможность быстрого обмена информацией между учеными США, Великобритании и Скандинавских стран, что сделало ее очень популярной. Программное обеспечение с протоколом IP стали выпускать для различных компьютеров.

Конец 70-х годов — появление и расцвет (в 80-х годах) ЛВС (университеты, правительственные организации и крупные корпорации). Их постепенно стали подключать к ARPAnet по протоколу IP.

80-е годы — создание NSFNET — сети Национального научного фонда правительства США. В США создано 5 суперкомпьютерных центров, доступных для академических исследований. Для подключения к ним всех университетов страны решено создать сеть между университетами по аналогии с ARPAnet. Все университеты кроме доступа к суперкомпьютерам получили быструю и надежную связь друг с другом.

Со временем NSFNET отдали в управление частной компании. Появились другие сети (NASAnet), в том числе частные и корпоративные. Все они использовали протокол IP по крайней мере для общения с другими сетями.

Интернет берет свое начало от экспериментальной компьютерной сети Арпанет, которая была создана управлением перспективных исследований и разработок министерства обороны США (ARPA).

Управление ARPA рассчитывало, что его сеть сможет снизить расходы на вычисления, предоставляя исследователям доступ к совместному использованию компьютерных ресурсов и способствуя сотрудничеству между исследователями, находящимися в разных местах. ARPA приступило к работе над проектом сети в 1969, и несколько подрядчиков из университетских и промышленных кругов спроектировали, изготовили и испытали аппаратные средства и программное обеспечение для этой сети. Проект Арпанет внес значительный вклад в практику создания сетей.

Так, была продемонстрирована эффективность метода пакетной коммутации; было установлено, что компьютеры разных типов можно объединять в одну сеть; были решены проблемы создания распределенных сетей, в частности проблема маршрутизации; было разработано много важных протоколов. На гребне успеха Арпанет управление ARPA начало разрабатывать другие экспериментальные сети с использованием радио и спутниковой связи.

В то время еще не существовало простого способа для соединения столь различных сетей. Поэтому в 1973 ARPA приступило к разработке системы протоколов TCP/IP, что сделало возможным обмен данными между сетями разных типов. Арпанет и присоединенные к ней другие сети, использующие протоколы TCP/IP, в целом стали известны под названием Интернет. ARPA сделало эти протоколы доступными для других групп, желающих создавать сети, и данный стандарт получил широкое признание.

Сеть Интернет была горячо принята учеными, сотрудничавшими с ARPA и стремившимися к обмену информацией и идеями со своими далекими коллегами. Эта атмосфера вдохновляла на создание новых сетей, и в 1985 Национальный научный фонд NSF начал строить сеть NSFNET для объединения своих суперкомпьютерных центров.

В начале 1990;х годов правительство США решило передать административное управление сетью Интернет в руки частных лиц. Это способствовало расширению круга коммерческих поставщиков и потребителей услуг сети Интернет, которая вскоре связала между собой миллионы компьютеров и сотни миллионов людей во всем мире.

" Всемирная паутина". Одной из наиболее популярных служб, возникших на базе сети Интернет, стала «Всемирная паутина» WWW (World Wide Web). Типичная «Web-страница» представляет собой полный экран текстовой и графической информации, связанной с некоторым конкретным предметом или вопросом. Ключевые слова и (или) изображения на такой странице выделены. Если пользователь выбирает один из таких выделенных элементов, то на экране воспроизводится новая страница, посвященная выбранному слову или изображению. Пользователь может, следуя таким ссылкам, продолжить вывод на экран новых страниц. Программа, которая осуществляет поиск, выборку и воспроизведение Web-страниц, называется браузером, а компьютеры, хранящие информацию, — Web-серверами. Концепцию «паутины» разработал в 1990 Т. Бернерс-Ли в Европейском центре ядерных исследований ЦЕРН в Женеве (Швейцария).

Он хотел создать систему, которая помогала бы ученым сотрудничать, применяя упрощенные способы создания и использования мультимедиа-информации. Систему связей (ссылок) между документами называют гипертекстом. Для создания системы гипермедиа «паутина» сочетает гипертекст с мультимедиа (текст, изображения, звук и видео). Совместное пользование информацией, содержащейся в «паутине», стало возможным благодаря применению для создания Web-страниц общего языка, получившего название гипертекстового языка описания документов HTML, общего протокола для обмена информацией, названного гипертекстовым транспортным протоколом HTTP, и стандартного формата адресов (унифицированного указателя ресурсов) URL.

Важным достоинством URL является то, что он может работать с любым протоколом, а не только с HTTP; отсюда следует, что «Всемирная паутина» спроектирована так, чтобы ее можно было использовать со всеми существующими и будущими сетевыми службами.

Бесплатный доступ к этой программе просмотра сделал «паутину» исключительно популярной, и число обращений к сети начало расти с феноменальной скоростью. За несколько месяцев количество используемых экземпляров «Мозаик» превысило миллион, а трафик WWW вырос в 10 тыс. раз. Эндрессен и его группа ушли из NCSA, чтобы работать над коммерческой версией «Мозаик». Затем появились и другие коммерческие браузеры, способствовавшие быстрому росту и развитию «Всемирной паутины» .

Спектр пользователей WWW довольно широк. Ее мультимедиа-возможности удобны для астрономов, заинтересованных в совместных наблюдениях за кометами, для математиков привлекательны воспроизводимые на экране геометрические фигуры, а для биологов — доступ к обширным базам данных по белкам. Благодаря тем же средствам стали возможными «виртуальные туры», посвященные осмотру коллекций произведений искусств в разных музеях.

Такие государственные организации, как НАСА, Смитсоновский институт и Библиотека Конгресса используют WWW для публикации текстовой информации и изображений. Корпорации размещают в узлах WWW рекламу, информацию о продаже аппаратных или программных продуктов и принимают заказы. Для индивидуальных пользователей, располагающих собственными компьютерными идентификаторами, наиболее увлекательным представляется создание своих «базовых Web-страниц», открывающих новые возможности для самовыражения и совместного пользования информацией.

Поиск ресурсов в WWW.

Понятие ресурсов очень широкое, а ниже речь пойдет лишь о поиске программного обеспечения и о поиске информации (HTML-документов). Для некоторых видов ресурсов существуют специализированные средства поиска (графических или музыкальных файлов), но их тоже надо найти, что можно отнести к поиску информации.

Говоря о поиске программного обеспечения полезно сначала вспомнить вопросы безопасности. На просторах Internet можно найти и скачать множество программ, но при этом можно получить и самые обыкновенные компьютерные вирусы, а можно стать предметом атаки компьютерного взломщика.

Советы здесь очень простые: всегда проверяйте на вирусы все полученные файлы; остерегайтесь серверов, бесплатно раздающих дорогие программы. Солидные архивы, как правило, проверяют свои файлы на вирусы, однако 100% безопасность может быть получена только при полном отключении компьютера от информационной Сети (и электрической сети).

Доступное в Сети программное обеспечение может быть разделено на несколько категорий в соответствии с его коммерческим статусом:

· demo — демонстрационные версии программ выпускаются крупными компаниями-производителями в качестве рекламы своих продуктов; они имеют очень ограниченный набор функций и призваны лишь завлечь покупателя потенциальными возможностями программы; иногда программа полнофункциональна, но не позволяет сохранить результаты работы.

· trial — «пробные» версии программ, которые обычно ничем не отличаются от полнофункциональных версий, но часто ограничены по времени использования или количеству запусков.

· shareware — «условно-бесплатные» программы, выпускаемые мелкими фирмами или частными лицами; они реализуют подход «попробуй и, если понравилось — заплати»; стоят относительно дешево; часто также содержат ограничения по времени использования или количеству запусков.

· freeware — бесплатные программы, обычно создаваемые частными лицами; как правило — небольшие и несложные, часто совсем бесполезные, но среди них иногда встречаются настоящие шедевры.

· GNU - " программное обеспечение с открытым исходным кодом" - вы вольны использовать программу, модифицировать ее по своему усмотрению, распространять и копировать ее как угодно, но не можете присвоить себе ее авторство.

Если сеть работает на других протоколах (не IP), тогда используют «шлюзы» для общения с другими сетями. В результате каждому пользователю каждой сети потенциально доступны все компьютеры всех сетей. Аналогия с телефонной сетью — там происходит коммутация каналов: для каждого разговора отдельный канал соединяет двух абонентов — постоянно не хватает телефонных линий.

Аналогия с почтой — более близкая — там происходит коммутация пакетов: письма смешивают с другими, отправляют на почтовое отделение, там сортируют и рассылают в разные стороны к другим почтовым отделениям, где происходит новая пересортировка и т. д. Только конечное почтовое отделение доставляет письмо адресату.

В Internet разные участки сети соединены «маршрутизаторами» — компьютерами, которые выбирают, куда переслать каждый пакет информации, в соответствии с адресом получателя и текущей пропускной способностью разных линий. Так как IP-пакеты небольшие (до 1500 символов), то один пользователь не способен заблокировать сеть. Пакеты разных пользователей всегда будут проходить, хотя, возможно, медленно и разными путями.

Internet Protocol обеспечивает адресацию пакетов информации. Каждый компьютер, подключенный к Internet, имеет уникальный IP-адрес. Адрес состоит из 4 чисел (от 0 до 255), разделенных точкой. Например: 193.233.70.179

Адрес указывает номер компьютера в определенной подсети. Группы адресов для подсетей распределяет IAB

Недостатки IP:

пакет маленький, приходится разбивать файлы на несколько пакетов;

пакеты в пути могут потеряться или испортиться;

последовательность доставки пакетов может быть нарушена.

Для решения этих проблем используют TCP (Transmission Control Protocol — протокол управления передачей). TCP разбивает файл на отдельные пакеты, нумерует их (для обеспечения порядка и сохранности) и пересылает с помощью IP (в том числе и информацию о числе пакетов и их номерах). При приеме файла TCP сортирует пакеты и собирает из них файл. Если пакеты пропали — запрашивает их повтор.

TCP также проверяет «контрольную сумму» каждого пакета для обеспечения сохранности информации. TCP — протокол более высокого уровня, чем IP. Они используются в паре: TCP/IP. Цифровые адреса неудобно использовать. Поэтому одновременно с IP-адресом компьютер может иметь удобочитаемое имя. Для сопоставления каждому адресу определенного имени использовали файлы hosts, которые рассылались централизованно на все компьютеры.

По мере роста Internet возрастал объем файла hosts и много времени уходило на его обновление.

Сейчас вместо файла hosts используется доменная система имен — DNS (Domain Name System). DNS — метод назначения имен путем возложения на разные группы пользователей ответственности за свое подмножество имен. Каждый уровень ответственности называется «домен» .

Имена доменов в имени отделяются точками. Домен более высокого уровня записывается справа.

Пример: elmech. mpei. ac.ru

ru — доменное имя России;

ac — академические сети (институты и университеты)

mpei — сеть МЭИ

elmech — имя компьютера в сети МЭИ.

Распорядитель домена следит за уникальностью имен компьютеров только внутри своего домена. Но это гарантирует то, что не могут появиться в Internet два компьютера с полностью одинаковыми именами.

Изначально было создано 6 доменов верхнего уровня:

com — коммерческие организации;

edu — учебные заведения;

gov — правительственные учреждения;

mil — военные учреждения;

org — прочие организации;

net — сетевые ресурсы.

После выхода Internet за национальные рамки США были созданы национальные домены верхнего уровня (хотя в США привыкли к первым 6 и свои домен us почти не используют). Всего выделено 300 национальных доменов, но используется пока около 150.

Примеры:

Особенность DNS — адрес компьютера привязан к подсети (известно, кому он принадлежит), а имя привязано к домену, который за него отвечает. Т. е. по имени компьютера невозможно определить, где он установлен.

Распознавание имен. При вводе пользователем имени компьютера его компьютер обращается к ближайшему серверу DNS, который знает соответствие имен и IP-адресов всех компьютеров своего домена. Если он не может распознать имя, то перенаправляет запрос DNS-серверу более высокого домена. DNS-сервер наивысшего уровня направляет запрос к соответствующему домену, тот — к своему поддомену и т. д. до тех пор, пока соответствие не будет найдено. Если все DNS-сервера работают нормально, то каждое имя может быть превращено в IP-адрес, который и используется для исполнения запроса пользователя. (Если же не удается распознать имя — ищи ошибку в правописании).

Электронная почта (e-mail)

Электронная почта предназначена для обмена текстовыми сообщениями между пользователями подключенных к Internet компьютеров. Ниже приведено сравнение электронной почты с телефонной связью и обычной почтой:

Вместо конверта для сообщения используется заголовок, содержащий, по крайней мере три обязательных поля: To (Кому), From (От кого) и Subject (Тема). Поля To и From содержат электронный адрес получателя/отправителя. Из-за взаимодействия в Internet разных сетей адреса могут записываться по-разному. Угадать адрес невозможно, поэтому следует хранить полезные адреса в «адресной книге» .

Большинство адресов имеют следующий формат:

имя_пользователя @ имя_почтового_сервера Например: info@elmech. mpei. ac.ru

В качестве имени почтового сервера можно использовать доменное имя (что удобнее) или IP-адрес. Символ «@» следует произносить как английское слово «at» (такой-то пользователь «на» таком-то сервере).

Задача Internet-службы «электронная почта» — доставить сообщение на почтовый сервер адресата. Пользователь должен самостоятельно «проверять почтовый ящик» и забирать пришедшую почту с сервера с помощью клиентской почтовый программы (она же «отправляет» исходящие почтовые сообщения). В состав Windows входит клиентская программа Exchange, а в пакет Office — программа Outlook. Кроме того, почтовый клиент поставляется вместе с пакетом Netscape Communicator. Большой популярностью также пользуется программа The Bat, имеющая, в том числе и русский интерфейс.

Стандартный набор функций почтового клиента:

· папки для хранения сообщений в систематизированном виде (Входящие, Исходящие, Отправленные, Удаленные);

· адресная книга — встроенная база данных с информацией об адресатах;

· использование псевдонимов (nickname), зарегистрированных в адресной книге, вместо реальных электронных адресов;

· использование списков для отправки сообщения большому числу адресатов (в адресной книге под одним псевдонимом надо записать несколько реальных адресов);

· пересылка сообщений (forward) (например, от начальника к подчиненному: «разобраться и доложить»);

· ответ на сообщение (reply) — программа сама заполняет поля To и Subject, может также вставлять в текст ответа исходное письмо;

· отправка копий сообщения (поле CC — carbon copy) другим адресатам и «слепых» копий (BCC — blind carbon copy — в этом случае адресат не знает, что получил копию);

· автоматическая подстановка подписи под исходящим сообщением

· установка атрибутов «уведомление о получении» (почтовый сервер адресата возвращает сообщение, подтверждающее получение исходного сообщения) и «уведомление о прочтении» (эта функция может не работать на многих серверах).

World Wide Web

WWW создана в 1989 г. В Европейской лаборатории физики элементарных частиц (CERN) Женева, Швейцария. Ее автор Tim Berners-Lee (из Оксфордского университета) создал информационную систему для упрощения сотрудничества ученых и обмена документами.

WWW использует технологию гипертекста для объединения во взаимосвязанную систему большого количества документов, между которыми можно перемещаться в произвольном порядке для поиска нужной информации. Документы хранятся на WWW-серверах. Для просмотра документов и перемещения между ними используется клиентская программа — браузер (browser).

Изначально браузер был только текстовый (Lynx) и поддерживал любые типы мониторов и мог работать на любых компьютерах. В 1993 г. Mark Andreessen (студент Университета штата Иллинойс, подрабатывавший в Национальном центре суперкомпьютерных технологий — NCSA) создал первый графический браузер — NCSA Mosaic, который был способен отображать на экране одновременно текст и графику. Кроме графики браузер отличался интуитивно понятным интерфейсом — гипертекстовый переход осуществлялся по щелчку мыши.

Появление службы WWW и графического броузера сделало Internet интересным и доступным для миллионов людей, далеких от науки. Internet стали использовать для развлечений, что способствовало инвестициям и дальнейшему развитию Internet-технологий.

Навигация в WWW

В настоящее время существует 2 основных конкурирующих продукта на рынке браузеров: Netscape Navigator и Internet Explorer. Они несколько по-разному интерпретируют HTML-документы, что создает трудности, как для пользователей, так и для создателей WWW-серверов. В этих браузерах также используется разная терминология, но способы перемещения между документами WWW остаются неизменными.

Начальная страница — после запуска программы браузер автоматически загружает HTML-документ, заданный в настройках программы. В качестве начальной страницы авторы каждой программы предлагают использовать документы своего собственного сервера. Целесообразно настроиться на такую начальную страницу, с которой удобно было бы начинать большинство своих путешествий по Сети, т. е. страницу, содержащую большое число полезных ссылок.

Заголовок страницы — окно программы-браузера содержит в строке заголовка кроме названия работающей программы еще и название того документа (Web-страницы), который в данный момент отображается в окне. Это не только помогает ориентироваться в текущей ситуации, но и облегчает поиск информации среди своих «закладок», так как именно это название сохраняется в списке сделанных ранее «закладок» на интересные документы.

Ниже строки заголовка расположено главное меню, а под ним — кнопки инструментальной панели, которыми чаще всего и приходится пользоваться. Еще ниже располагается адресная строка (Location или Address). В ней отображается URL отображаемого документа. В ней же можно ввести новый URL, который будет отображен браузером после нажатия .

Основная часть окна браузера отведена под отображение текущего HTML-документа. Обычно ссылки в тексте выделяются цветом и подчеркиванием. Однако ссылкой может являться и картинка. В любом случае ссылку можно опознать по изменению вида курсора: при попадании на ссылку он с обычной «стрелки» превращается в «руку с указательным пальцем». Если при таком виде курсора «щелкнуть» мышкой, то браузер осуществит переход по ссылке на новый документ. Это и есть самая распространенная операция при путешествии по WWW.

В течение всего сеанса работы браузер запоминает адреса посещенных документов. Поэтому у пользователя всегда есть возможность «вернуться» на один или несколько шагов назад к ранее загруженным документам. Для этого используется кнопка инструментальной панели Back. Однократное нажатие (щелчок мышкой) на эту кнопку приводит к переходу к предыдущему пункту в списке посещенных документов. При этом также становится доступной соседняя кнопка Forward, которая позволяет двигаться по списку вперед.

Эти две кнопки действуют только в пределах одного сеанса работы. Для того, чтобы запомнить адрес понравившегося документа и в дальнейшем легко возвращаться к нему, не прибегая к набору длинного URL, можно сделать «закладку», содержащую название и адрес документа. Для этого в браузере Netscape Navigator надо в меню Bookmarks выбрать пункт «Add Bookmark», а в браузере Internet Explorer в меню Favorites выбрать пункт «Add to Favorites». После этого в меню Bookmarks/Favorites появится новый пункт, название которого совпадает с названием запомненного документа. Для загрузки этого документа достаточно выбрать этот пункт меню. Все закладки сохраняются на жестком диске компьютера до тех пор, пока пользователь сам не удалит их. У пользователя есть также возможность организовать список «закладок» по своему усмотрению, сгруппировав их в несколько подменю: «Bookmarks/Edit Bookmarks» или «Favorites/Organize Favorites» .

При случайном выборе неверной ссылки (или при слишком долгой загрузке документа) можно воспользоваться кнопкой Stop, которая прекращает загрузку документа. Кроме того, на инструментальной панели всегда есть кнопка Home, возвращающая пользователя к начальной странице броузера. Кнопка Reload / Refresh позволяет «перезагрузить» текущий документ, что иногда бывает полезным. Еще одну полезную функцию выполняет кнопка Print. Она позволяет распечатать текущий документ на принтере (вместе с графикой, насколько это позволяет принтер).

2. Использование компьютерных сетей в образовании

2.1 Основные задачи, решаемые посредством компьютерных сетей в образовании

Компьютерные телекоммуникации все настойчивее проникают в различные сферы жизни современного общества: бизнес, финансы, средства массовой информации, науку и образование. На общем фоне развития телекоммуникаций в нашей стране постепенно проявляется и становится заметным процесс внедрения компьютерных телекоммуникаций в сферу народного образования, и, прежде всего, в жизнь современной школы. Десятки тысяч школ за рубежом и сотни школ в нашей стране за последние 2−3 года начали использовать возможности современных телекоммуникаций непосредственно в учебной работе.

Особенно стремятся участвовать в этом процессе школы из «глубинки», где уже есть современная телефонная сеть, но по-прежнему нет доступа к современной оперативной информации по различным отраслям знаний. Некоторые учителя используют телекоммуникации преимущественно для внеклассной работы с учащимися по отдельным экспериментальным проектам. Однако уже сейчас многие школы за рубежом используют компьютерные телекоммуникации непосредственно на уроках в условиях реального учебного процесса, постепенно подготавливая учащихся к жизни в информационном обществе.

Компьютерные телекоммуникации начинают постепенно осознаваться многими педагогами как один из инструментов познания окружающего мира. Инструмент этот настолько мощный, что вместе с ним в школу приходят новые формы и методы обучения, новая идеология глобального мышления. Компьютерные телекоммуникации — интенсивно развивающийся вид информационных технологий, использующий глобальные компьютерные сети, — обещают совершить переворот в методах и формах обучения. Простейший вид телекоммуникаций — электронная почта — уже сейчас, с минимальными затратами, с успехом может быть использован в учебном процессе каждой школы. Учебное значение электронной почты состоит в том, что она:

стимулирует и облегчает обмен опытом преподавателей различных предметов;

повышает интерес учащихся к учебному курсу, в котором используется;

расширяет коммуникативную практику учащихся, помогает в совершенствовании письменной речи;

делает возможным использование новых методических приемов, основанных на сопоставлении собственных данных учащихся и тех, которые получены по электронной почте.

Использование электронной почты в обучении обычно протекает в форме телекоммуникационных проектов. Учебный телекоммуникационный проект посвящается определенной теме, включает разнообразные виды деятельности учащихся по подготовке и передаче, а также получению и анализу учебной информации с помощью средств компьютерных телекоммуникации, и охватывает по времени от нескольких дней до нескольких месяцев. Простые телекоммуникационные проекты могут выполняться двумя классами учащихся под непосредственным руководством учителей и проходят в форме неструктурированной коллективной переписки. Сложные длительные проекты, в которых участвуют десятки и сотни классов, требуют участия в проектах координаторов и методистов, руководящих ходом телекоммуникаций, добивающихся согласованности содержания и сроков отправки корреспонденции. Большие проекты проводятся в специализированных учебных компьютерных сетях (США, Канады, Великобритании и т. д.). В образовательной практике могут найти применение все основные виды компьютерных телекоммуникаций:

электронная почта;

списки рассылки (list-серверы);

электронные доски объявлений (BBS);

телеконференции;

Gopher - и WWW-серверы.

Там же находят применения различные информационные технологии общения, в частности:

общение многих со многими;

общение, не ограниченное географическими расстояниями;

общение, не ограниченное временными рамками;

общение на основе текста, а не речи.

Установлено, что общение, опосредованное компьютером, влияет на основные характеристики общения людей с помощью компьютерных сетей. Комплексное использование информационных и коммуникативных возможностей Internet обладает очень большими потенциальными возможностями в образовании. Возможности этой системы для поддержки свободного обмена информацией поразительны и практически безграничны. Рассмотрим основные идеи использования телекоммуникационных средств в образовательном контексте, основанные на классификации большого количества файлов, полученных в результате работы в Internet. Данный материал может помочь спланировать эффективное использование телекоммуникаций в обучении, полностью интегрированное с изучаемым учебным курсом.

Свободная переписка. Возможно, это наиболее часто используемая структура телекоммуникационной деятельности, аналогичная переписке по обычной почте. Поскольку переписка между учащимися требует большего внимания, чем многие преподаватели могут ей уделить, можно развернуть свободный обмен электронной почтой между группами. Свободная переписка является прекрасным источником при изучении иностранных языков, культурных традиций различных народов и т. д. Вот пример вводного сообщения от группы французских учащихся, желающих узнать о том, как в других странах изучаются компьютерные технологии: «Здравствуйте! Мы — группа 13−16-летних учащихся технологической школы им. Ромена Роллана в пригороде Парижа. На занятиях по технологиям ученики должны разработать проект, связанный с технологиями и компьютерами. Мы хотим переписываться с вами, чтобы узнать о вас больше:

Что представляет собой ваш класс?

Где находится ваша школа?

Изучаете ли вы технологии?

Что вам больше всего нравится делать?

Мы хотели бы также переписываться о различных компьютерных играх".

Глобальный класс. При этой разновидности структуры переписки два или более класса (находящиеся где угодно) могут совместно изучать одну и ту же тему, обсуждая то, что они сейчас изучают по заранее определенному графику.

Вот пример «электронного расписания» месячных проектов по ознакомлению с опасностью СПИДа:

1−15 февраля. Регистрация.

1 — 5 марта. Что представляет собой вирус СПИДа?

8−12 марта. СПИД и образование.

15 — 19 марта. Выявление СПИДа.

22 — 26 марта. Обмен мнениями о СПИДе.

Предложения для обсуждения и отработки на весь срок проекта включаются в план. Хорошо бы вывесить на стенд сообщения от учащихся, преподавателей и ученых на тему проекта. Побуждайте своих учащихся готовить сообщения на эту тему или на любую другую, которую они хотели бы обсудить. Эти сообщения должны быть красиво оформлены на специальном стенде, чтобы их могли видеть другие учащиеся, родители, администрация, посетители. Учащиеся и учителя участвуют в обсуждении темы через электронную почту.

Электронные " встречи". Электронная почта, телеконференции, электронные доски объявлений могут также дополняться синхронным общением в реальном времени. При этом общение между учащимися и их «гостем» происходит путем поочередной печати на клавиатуре с использованием возможности «переговоров», допускаемой многими системами электронной почты.

Электронное обучение. Специалисты различных профилей из вузов, частных и государственных учреждений, предприятий или школ, связанные через Internet, могут служить «электронными преподавателями» для учащихся, желающих познакомиться со специальными темами в интерактивном режиме. Так, например, в учебных целях может быть организовано общение учащихся с руководителями, политиками, писателями и другими экспертами в определенной сфере деятельности.

Другая разновидность такого рода проекта — когда в качестве «электронных педагогов» выступают студенты старших курсов некоторых вузов по отношению к школьникам в других городах и даже странах. Получила известность поисковая служба под названием «Электронные Эмиссары», спонсируемая Техасским центром образовательных технологий и Техасским университетом в Остине. Она помогает желающим найти и установить контакты с экспертами в различных областях знаний во всех странах мира. С ее помощью преподаватели и их классы находят друг друга, разрабатывают структуру учебного проекта и обучаются посредством электронной почты.

Ролевые игры. В проектах, основанных на ролевых играх, участники общаются друг с другом, играя определенную роль. К примеру, профессор истории университета Вирджинии Дженнингс Ваггонер становится Томасом Джефферсоном для нескольких классов средних школ, изучающих историю. В проекте, спонсируемом госдепартаментом образования штата Небраска и университетом Небраски в Омахе, студенты старших курсов по электронной почте играют роли главных персонажей книг, которые учащиеся средних школ Восточной Небраски изучают со своими учителями. Существует большое число таких проектов исторической направленности.

Информационный обмен. Имеется много примеров тематического обмена информацией, которые могут рассматриваться как телекоммуникационные проекты.

Учащиеся всего мира и их учителя собирают:

народные игры;

жаргонные слова;

шутки;

пословицы;

народные сказки;

местную сельскохозяйственную информацию;

информацию о здоровье;

описания местных и национальных праздников;

афоризмы;

туристическую информацию о городах.

В проектах этого типа может участвовать много классов и управление ими не становится чрезмерно сложной задачей для учителей. Это весьма плодотворное приложение телекоммуникационных средств, поскольку дети оказываются одновременно создателями и потребителями информации, которой они обмениваются. Проекты такого типа обычно начинаются с приглашения к участию, которое рассылается учителем одного из классов.

Электронные публикации. Другой вид сбора и обмена информацией связан с электронной подготовкой и публикацией общего труда, такого как газета, альманах или литературный журнал. Имеется много примеров таких проектов. Так, известен проект совместного написания «Всемирной поэмы мира». Такая электронная поэма несколько раз обходит весь земной шар от класса к классу, которые добавляют к ней по куплету, прочитав ранее созданное другими классами.

Создание базы данных. Некоторые проекты обмена информацией используют не только сбор информации, но и ее организацию в виде базы данных, которую участники проекта и другие учащиеся могут использовать для обучения. Примером такого проекта является проект «Времена года», имеющий целью привести учащихся к пониманию причин смены времен года и их особенностей в различных климатических зонах. В ходе проекта учащиеся собирают данные и создают базу данных, содержащую информацию о погоде. Отметим, что удачные проекты этого типа хорошо структурированы; они имеют определенное расписание, ясно сформулированные условия участия, побуждают учителей (часто путем заполнения регистрационных форм) следовать определенным руководствам.

Телекоммуникационные экскурсии. Ряд телекоммуникационных проектов, проводимых в Internet, построен на обмене учителей и учеников наблюдениями и впечатлениями от экскурсий в музеи, исторические места, парки, зоопарки и т. д. с учителями и учащимися из других мест, городов и стран. В Internet составляется месячное расписание передачи информации об экскурсиях, пересылаемой из школ, и направляется заинтересованным учителям. Если экскурсия дала информацию, полезную для каких-либо уроков, можно в соответствии с расписанием задать вопросы детям, совершившим эту экскурсию, путешествия и экспедиции, совершаемые специалистами, также обсуждаются в Internet. Так, международный арктический поход через Северный Ледовитый Океан на собачьих упряжках и каноэ описывался учителями — участниками экспедиции — через list-сервер. Во время недавней экспедиции, предпринятой двумя исследователями из Великобритании, классы-участники еженедельно получали детальное описание хода путешествия, наблюдений, впечатлений. По возвращении путешественников в Великобританию их ждало множество электронных писем с вопросами от детей со всего мира.

2.2 Образовательные технологии на основе сетевых технологий

Информационный обмен особенно плодотворен, когда данные собираются в различных местах, а затем подвергаются сопоставлению и/или числовому анализу. Простейшие типы таких проектов привлекают учащихся к электронной подготовке обзоров, сбору данных, анализу результатов, отчетов о том, что было обнаружено. Проекты по совместному сбору данных также могут включать:

проекты по определению кислотности воды (дождевая или грунтовая вода собирается на различных участках, проверяется на кислотность, а затем проводится анализ, в каком месте и когда вода была наиболее загрязненной);

проекты, проводимые несколькими различными организациями в месяцы, предшествующие выборам; в этих проектах учащиеся голосуют электронным способом, а затем результаты сопоставляются с реальными результатами голосования;

проекты определения всемирной потребительской корзины (учащиеся сравнивают цены стандартного набора товаров в различных регионах планеты, а затем пытаются обосновать причины различия цен);

телекоммуникационные олимпиады (учащиеся разных школ проводят соревнования типа олимпийских игр, а затем сопоставляют результаты соревнований, для того чтобы определить победителей каждого виртуального состязания);

эксперимент Эратосфена (учащиеся со всего мира повторяют геометрическую процедуру Эратосфена по оценке длины окружности Земли, измеряя угол тени вертикально установленной на земле палочки в полдень осеннего (или весеннего) равноденствия);

проект по определению миграции бабочек одного вида (наблюдается и прослеживается миграция бабочек с помощью их маркировки и отбора экземпляров из групп мигрирующих бабочек).

Очевидно, что этот тип проектов является очень многообещающим с точки зрения привлечения учащихся к крупномасштабным исследованиям для получения ответов на сложные и интересные вопросы.

Поиск информации. В on-line проектах этого типа учащиеся должны использовать различные источники информации (электронные или бумажные) для решения задач. Им дается также ключ к решению. Известна географическая игра, в которой каждой из 20 участвующих групп учащихся дается однотипный набор информации о месте размещения их школы (широта, долгота, часовой пояс, численность населения, расстояние до столицы страны и т. д.). Координаторы игры перемешивают эти данные, а все учащиеся, используя справочную информацию (карты, атласы, географические справочники и т. д.) находят города и ставят им в соответствие информацию. Побеждает тот класс, который установит наиболее точное соответствие.

Электронное сочинение. Известны канадские проекты, в которых классы регулярно посылают сочинения в телеконференции. Другие учащиеся могут следить за работой такой электронной литературной секции. К проекту привлекаются профессиональные писатели, которые дают свои критические конструктивные заметки, делятся секретами мастерства, публикуют отрывки из своих произведений, над которыми они работают.

Одновременное выполнение заданий (в том числе конкурсы). В этом типе проектов учащимся, находящимся в разных местах, предлагают одинаковые задания для их выполнения. Затем происходит электронный обмен решениями. Получили известность архитектурные проекты такого, например, типа: «Моделирование». On-line моделирование — это такие телекоммуникационные проекты, которые требуют, возможно, наибольшей координации и поддержки. Однако эффективность обучения и увлеченность участников вполне оправдывают дополнительные затраты времени и усилий со стороны организаторов проекта. Среди успешных проектов on-line моделирования назовем следующий.

Моделируется космическая программа «Шаттл». Школы всего мира играют различные роли в моделируемом полете космического корабля «Шаттл». Исследование включает маневр стыковки с другим «Шаттлом», управление полетом с наземного пульта управления, приземление в различных местах, наблюдение обсерватории солнечных возмущений и т. д. Координация и коммуникации между пультом управления «Шаттла» и другими школами осуществляется через распределенную конференцию на индивидуальных интерактивных сетевых системах. Электронная почта пересылается очень быстро, ежечасно публикуются отчеты, даже возможны электронные переговоры в реальном масштабе времени между пультом управления, астронавтами и вспомогательными подразделениями. Известна прекрасная серия проектов моделирования международных событий и проблем, а также разрешения глобальных конфликтов. Упомянем проект IDEALS, основанный на моделировании учащимися деятельности и поведения высокопоставленных дипломатов, представляющих различные страны на международной конференции. Они должны, например, выработать текст договора об использовании океанских ресурсов или о будущем Антарктиды.

Социальные проекты. У граждан мира, живущих в конце XX века, не должно вызывать удивления то, что Internet служит средой для гуманитарных межкультурных телекоммуникационных проектов, ориентированных на деятельность, в которых участвуют будущие руководители планеты — наши дети. Так, проект Planet использует консорциум шести связанных с Internet образовательных сетей, представители которых работают вместе над созданием проектов полезной, важной общественной деятельности, в которой дети впервые ощущают ответственность за решение глобальных проблем огромной важности.

В течение первых месяцев работы проекта Planet его участники писали в ООН петиции протеста против событий в Югославии, методом мозгового штурма разрешали политическую ситуацию в Сомали, планировали и искали источники финансирования орошения засушливых местностей Никарагуа. Потенциал таких проектов для мультидисциплинарного, устремленного в будущее, построенного на истинном сотрудничестве обучения несомненен. В ближайшие годы наилучшими перспективами обладают такие технологии обучения с использованием компьютерных телекоммуникаций, которые основаны на телекоммуникационной поддержке традиционных форм обучения и носят характер коллективно выполняемых под руководством педагога учебных проектов. Однако главной проблемой развития телекоммуникационного обучения является создание новых методов и технологий обучения, отвечающих телекоммуникационной среде общения. В этой среде ярко проявляется то обстоятельство, что учащиеся не просто пассивно потребляют информацию, в процессе обучения они создают собственное понимание предметного содержания обучения. В настоящее время требуется коррекция устаревшей модели обучения, которая характеризовалась тем, что

в центре технологии обучения — учитель;

между учащимися идет негласное соревнование;

учащиеся играют пассивную роль на занятиях;

суть обучения — передача знаний (фактов).

На смену устаревшей модели должна прийти новая модель обучения, основанная на следующих положениях:

в центре технологии обучения — учащийся;

в основе учебной деятельности — сотрудничество;

учащиеся играют активною роль в обучении;

суть технологии — развитие способности к самообучению. Основные группы задач, решаемых с помощью сети, включают в себя

поддержку учебной работы учащихся;

обеспечение взаимодействия между педагогами, обмен педагогическим опытом и дидактическими материалами;

обеспечение доступа всех участников учебно-воспитательного процесса к быстро растущим информационным фондам, хранящимся в централизованных информационных системах;

информационное обеспечение решения задач управления.

2.3 Сетевое образование в высшей школе

Информатизация современного высшего образования, с одной стороны, и постепенное сокращение количества часов, отводимых на изучение некоторых учебных дисциплин в вузах (особенно общетехнических дисциплин), с другой, заставляют искать такие формы проведения традиционных учебных занятий (лекций, лабораторных, практических работ), которые позволили бы в условиях уменьшения времени обучения не только добиться сохранения уровня подготовки студентов, но даже повысить этот уровень.

Одним из основных видов учебных занятий в вузе являются лекция.

Следует отметить, что их компьютерное обеспечение до сих пор остается весьма сложной задачей, вызывающей к тому же много сомнений. Восприятие текстовой информации требует отвлечение значительных умственных и физических усилий на собственно процесс чтения, декодирования и анализ текста, перевод его во внутреннюю речь.

В ряде исследований справедливо указывается на необходимость осуществления на качественно более высоком уровне индивидуализации обучения. Но преподаватель как раз и может предоставить объяснение, сообразуясь с уровнем каждого студента. Лекция — один из важнейших видов учебных занятий, который позволяет педагогу излагать учебный материал в обобщенной форме, адаптированной к уровню знаний и профессиональной ориентации студентов определенного курса данной специальности.

Обеспечение адаптации человека к сетевой среде и поддерживание благоприятных условий процесса получения информации, организация демонстраций, самостоятельных работ. Качественное Углубление образования в определенной сфере профессиональной деятельности (т.е. сверх базисного минимума в какой — либо области) Например, переход к новым схемам бакалавриата требует интенсификации образования: за малый промежуток времени — 3 или 4 года надо делать достаточный для профессиональной деятельности объем знаний.

Повышение у специалистов творческой активности средствами современных информационных технологий, отвечающих потребностям их профессиональной деятельности, что проявляется в повышающей роли творческого подхода в решении современных проблем, умения определения и выбора альтернатив, развитии индивидуальных способностей, здорового скептического мышления.

Коллективные дискуссии можно проводить с помощью списков рассылки и электронной почты, но при большом числе подписчиков это становится сложно. Кроме того, приходящие сообщения смешиваются со служебными, что мешает работе. Для свободных дискуссий создана служба телеконференций («новости», «эхо»). Там все сообщения сортируются по темам и каждый может выбирать только те темы, которые ему интересны. Кроме того, все сообщения хранятся на сервере (news-server) и каждый пользователь может читать (загружать на свой компьютер) только те, которые ему интересны (выбирая по полю subject в заголовке). При этом сохраняется возможность отвечать на выбранные сообщения или отправлять свои в режиме общения «каждый — со всеми» .

Для работы с телеконференциями необходима клиентская программа (подобные программы входят в состав пакетов Netscape Navigator или Internet Explorer, а также выпускаются самостоятельно). При первом вызове программы пользователь должен указать имя сервера, подключившись к которому он может вывести полный список рубрик (тем), поддерживаемых данным сервером (определяется администратором сервера). Из этого списка можно выбрать интересные (подписаться) и в дальнейшем заголовки сообщений из этих рубрик программа будет запрашивать с сервера автоматически при каждом подключении. Рубрики имеют иерархическую структуру: существуют рубрики верхнего уровня, в каждой из которых могут быть свои подгруппы, конкретизирующие тему дискуссии, и т. д. Разные уровни в названии рубрик отделены точкой, верхний уровень записан слева. Например: rec. music. folk — recreation — music — folk music.

3. Экспериментальная часть

3.1 Суть эксперимента

Эксперимент проводился с целью подтверждения или опровержения выдвинутой ранее гипотезы: использование компьютерных сетей в образовании будет эффективным, если будет разработана соответствующая методика.

Так как методика была разработана в ходе проведения исследования. Было решено провести эксперимент по двум направлениям:

1. Выяснить эффективность обучения с применением сетевых технологий. Установить — существует ли зависимость между показателями качества и успеваемости учащихся и технологией ведения занятий.

2. Выяснить влияние технологии обучения на уровень заинтересованности учащихся, их познавательную активность.

Для решения поставленных задач, эксперимент был разделен на следующие этапы:

1. Организационно-подготовительный. В ходе этого этапа разрабатывалась общая стратегия проведения эксперимента, формулировались его задачи, определялись цели его проведения;

2. Снятие входных характеристик. Формирование контрольной и экспериментальной групп. Целью этого этапа было выявление уровня качества знаний учащихся, участвующих в эксперименте, их успеваемости и заинтересованности.

3. Апробация разработанной методики. На данном этапе проводились занятия в контрольной и экспериментальной группах по традиционной и вновь разработанной методика, соответственно.

4. Снятие выходных характеристик. Целью этого этапа было выявление динамики изменения основных, интересующих нас характеристик, так как уровень качества, успеваемость и уровень познавательного интереса среди учащихся обеих групп.

5. Анализ полученных результатов. На этом этапе результаты, полученные в ходе всего эксперимента, тщательно анализировались, сравнивались. Итоги выполнения данного этапа эксперимента явились основой при формулировании заключительной части работы и обосновании выводов по всему исследованию.

3.2 Ход эксперимента

Организационно-подготовительный этап проведения эксперимента проходил в течение одной недели с 19 октября 2008 года по 26 октября 2008 года на базе Костанайского социально-технического университета имени академика Зулхарнай Алдамжар.

Была определена группа для участия в эксперименте — студенты 4 курса специальности 50 110 «Физика» :

1. Айтенов Фархат

2. Долгих Дарья

3. Жердева Юлия

4. Кадырбеков Ахмет

5. Фазылбеков Серик

6. Тутченко Алексей

7. Тутченко Егор

Апробировать основные положения разработанной методики было решено на занятиях по дисциплине «Новые информационные технологии» .

С целью осуществления второго этапа эксперимента были проведены следующие контрольные мероприятия.

Тестирование студентов группы по разделам, пройденным на 26 октября 2008 года.

В ходе проведения тестирования, были выявлены следующие результаты:

Приведенные в таблице данные представим в виде диаграммы, так как графическое представление данных облегчает их восприятие и упрощает анализ.

На основе представленных оценок, были сформированы 2 группы: контрольная, в которой преподавание будет вестись с применением традиционных методик и технологий преподавания и экспериментальная группа, где в процессе преподавания предполагается опробовать применение основных сетевых технологий обучения.

Группы формировались с учетом академических достижений студентов за предыдущий период обучения и с учетом оценок, полученных на указанном тестировании. Приведем списки групп:

Контрольная:

1. Жердева Ю.

2. Айтенов Ф.Б.

3. Рахимова А.Ж.

4. Фазылбеков С.А.

Экспериментальная:

1. Долгих Д.А.

2. Кадырбеков А.Д.

3. Тутченко А.В.

4. Тутченко Е.В.

Приведем также показатели качества и успеваемости по этим группам:

По контрольной группе:

По экспериментальной группе:

Как видно из приведенных данных, обе группы равны по успеваемости. Сравним качество обучения в группах:

Приведенные данные позволяют сделать вывод о практически равном уровне знаний в группах до начала основного этапа эксперимента.

На следующем этапе, который проходил в срок до окончания нечетного семестра обучения, преподавание дисциплины «Новые информационные технологии» в группе специальности «Физика» проводилось совместно старшим преподавателем кафедры «Физика, информатика и электроэнергетика», магистром математики и информатики Козкиной Н. Н. и студентом группы Информатика (4 курс) Петровым Дмитрием.

При этом, в экспериментальной группе, основной упор делался на занятия с применением сетевых технологий. В частности, активно использовались индивидуальные консультации непосредственно через сеть Интернет, при помощи таких программных средств, как Mail.ru. Agent и ICQ, доступ к которым осуществляется бесплатно.

Также был применен метод коллективной работы по технологии Wiki. В общем сетевом блоге, организованном в социальной сети Mail.ru, были начаты несколько тем, а студентам давалось задание продолжить их, дописать собственными сведениями по принципам Wiki.

Новые записи коллективно обсуждались в комментариях блога, каждый участник проекта мог оставить не только собственное мнение, но и выставить оценки за размещенный материал.

Кроме того, каждый мог пригласить для ознакомления и оценивания своих друзей, однокурсников и т. д.

В контрольной же группе, занятия проводились по традиционным методикам, в соответствии с силлабусом дисциплины.

Рассмотрим динамику изменения основных критериев, выдвинутых нами для проверки гипотезы исследования, сформулированной на старте работы.

Рассматривать данные показатели решили наиболее продуктивным как в разрезе групп (отдельно контрольная и экспериментальная группа), так и в сравнении между группами.

По итогам контрольной работы, проведенной на рубежном экзамене в каждой группе, были выявлены следующие результаты:

По контрольной группе:

По экспериментальной группе:

Так как показатели качества и успеваемости в обеих группа равны, то для выявления разницы в результатах, подведем средние баллы по выполненным работам. Для этого вычислим их как среднее арифметическое.

Сравнение средних баллов, набранных группами по итогам изучения всего курса «Новые информационные технологии» позволяют сделать вывод о том, что действительно, студенты, занимавшиеся с применением сетевых образовательных технологий лучше и качественней усваивают предлагаемый им материал, и, как следствие, показывают более высокие оценки на точках контроля.

Другим критерием, который должен подтвердить выдвинутую гипотезу, является познавательный интерес студентов на занятиях по дисциплине «Новые информационные технологии» .

Для выявления уровня данного показателя, был применен метод анкетирования.

Анкетирование в обеих группах проводилось в 2 этапа — первый этап до начала эксперимента и второй этап — после окончания изучения дисциплины.

Анкетирование было анонимным, студенты были предупреждены о том, что результаты анкетирования буду использованы в данном исследовании. Разработанная анкета содержала следующие вопросы:

Каждый ответ в колонке «ДА» засчитывался как «плюс» в уровне заинтересованности студента, каждый ответ «НЕТ», как «минус» .

После первого анкетирования, были получены следующие данные:

Приведенные данные позволяют оценить уровень заинтересованности условно «средним» .

Рассмотрим результаты анкетирования, проведенного в группах после проведения эксперимента:

Явно виден рост положительных отзывов о дисциплине, что позволяет сделать вывод о повышении заинтересованности студентов.

Сравним результаты первого и второго анкетирования в группах:

Приведенные диаграммы наглядно свидетельствуют о росте заинтересованности студентов экспериментальной группы в учебной дисциплине. Что, в свою очередь, подтверждает гипотезу исследования и говорит о пригодности разработанной методики в преподавании дисциплин в высшей школе.

Заключение

В настоящее время для активизации учебно-познавательной деятельности школьников применяются различные методы активного обучения и современные образовательные технологии, базирующиеся на использовании компьютерной техники.

Это позволяет сформировать умения и навыки принятия грамотных экономических решений в процессе профессиональной деятельности, способствуют лучшему усвоению учебного материала по различным дисциплинам.

Для успешной практической деятельности требуются глубокие знания, однако традиционные методы контроля, такие как контрольные работы, экзамены и зачеты, не дают должной эффективности обучения.

Одним из направлений повышения эффективности обучения является организация обучения с использованием компьютерной техники и сети Интернет.

Для совершенствования подачи материала могут применяться мультимедийные программы, содержащие фактические данные, обучающие курсы, контрольные вопросы.

При этом может производиться дублирование материала голосом, видеозаписью, экранными копиями, что не требует предустановки большого количества программ, но достаточно требовательно к ресурсам компьютера, который для этого необходимо оборудовать звуковой картой, колонками, устройством для чтения компакт — дисков.

Снизить затраты в этом случае поможет применение локальной вычислительной сети, позволяющей совместное использование ресурсов.

Сами обучающие курсы могут храниться на компакт-дисках или в хранилищах данных Интернет.

Целью проведенного исследования явилось теоретическое обоснование и практическая реализация сетей в образовании. Цель достигнута по обоим направлениям.

Для теоретического обоснования была изучена и проанализирована научная, научно-методическая, учебная литература по теме исследования и темам, смежным с ней.

В практической части поставлен эксперимент по апробации разработанной методики.

В ходе проведения исследования по выбранной теме была проделана следующая работа:

1. исследовано понятие компьютерных сетей;

2. исследована и проанализирована структура компьютерных сетей, применяемых в образовательном процессе Костанайского социально-технического университета имени академика Зулхарнай Алдамжар;

3. изучены компьютерные сети как вид педагогической деятельности;

4. исследованы и проанализированы цели, задачи и содержание обучения с использованием компьютерных сетей;

5. описаны основные методы и приемы использования компьютерных сетей в образовании;

6. разработаны планы уроков с использованием компьютерных сетей в образовании.

Данные, полученные в ходе проведения эксперимента, позволяют сделать следующие выводы:

1. Компьютерные сети можно применять в образовательных целях;

2. Применение компьютерных сетей на занятиях существенно повышают результативность образовательного процесса;

3. Применение компьютерных сетей на занятиях повышают уровень заинтересованности студента на занятиях;

Обобщая сделанные выводы, приходим к полному подтверждению выдвинутой гипотезы.

Библиография

1. Каррид Ч., Гиллетт К. Операционная система Netware для сетей ЭВМ: Пер. с англ. — М.: Мир, 1993.

2. Фролов А. В., Фролов Г. В. Локальные сети персональных компьютеров. Монтаж сети, установка программного обеспечения. — М.: Диалог-МИФИ, 1994.

3. Фролов А. В., Фролов Г. В. Локальные сети персональных компьютеров. Использование протоколов IPX, SPX, NETBIOS. - М.: Диалог-МИФИ, 1993.

4. Фролов А. В., Фролов Г. В. Локальные сети персональных компьютеров. Работа с сервером Novell Netware. - М.: Диалог-МИФИ, 1993.

5. Марк Майнази, Криста Андерсон, Элизабет Криган.

Введение

в Windows NT Server 4. - Издательство ЛОРИ, 1997.

6. Криста Андерсон, Марк Минаси. Локальные сети. - М.: Век+, 1999.

7. М. Спортак, Ф. Паппас, Э. Рензинг. Компьютерные сети. Книга 1. Всеобъемлющее руководство по устройству, работе и проектированию. Энциклопедия пользователя. — М.: Диасофт, 1998.

8. Эдд Крол. Все об Internet: Пер. с англ. — К.: Торгово-издательское бюро BHV, 1995.

9. Роберт Снедден. Интернет. — М.: Махаон, 1998.

10. Браун М. Р., Хоникатт Дж. и др. Использование HTML 4, 4-е издание. Специальное издание.: Пер. с англ. — М.; СПб.; К.: Издательский дом «Вильямс», 1999.

11. Коржинский С. Настольная книга Web-мастера: эффективное применение HTML, CSS и JavaScript. — М.: Кнорус, 2000.

12. Архангельский С. И. Лекции по теории обучения в высшей школе. М.: Изд-во «Высшая школа», 1974. — 383 с.

13. Беспалько В. П. Основы теории педагогических систем. Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1977.303с

14. Под редакцией Л. Г. Титарева.

Введение

в сетевые технологии обучения, 2002.

www.mesi.ru/pedagogika/Ibk/IBI/Monigrafuja/P1. htm

15. Пасхин Е. Н. Философско-методологические аспекты информатизации образования // Системы и средства информатики: Информационные технологии в образовании: От компьютерной грамотности — к информационной культуре общества /Отв. ред. И. А. Мизин. Вып.8. — М.: Наука, Физматлит, 1996, с.84−90.

16. Пасхин Е. Н., Митин А. И. Автоматизированная система обучения ЭКСТЕРН. — М.: Изд-во МГУ, 1985. — 144 с.

17. Роберт И. В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы, перспективы использования. — М.: Школа-Пресс, 1994 — 204 с.

18. Басалыга В. И. и др. Основы компьютерной грамотности. — 2-е изд., доп. и перераб. — Мн.: НТЦ «АПИ», 1999. — 208 с.

19. Дёмин И. С. Использование информационных технологий в учебно-исследовательской деятельности/ И. С. Дёмин // Шк. Технологии. — 2001. — № 6. — С.174 — 177

20. Куин Лаем, Рассел Ричард. Fast Ethernet. / Под ред.К. Королькова — Киев: BHV, 1998. — 444с.

21. Руденко В. Д., Макарчук А. М., Патланжоглу М. А. / Под. ред. академика АПН Украины Мадзигона В. М. Киев: Феникс, 1997. — 304с.

22. Фигурнов В. Э. IBM PC для пользователя. Москва, 1996. — 432с.

23. С. И. Казаков «Основы сетевых технологий», 1998 г.87 стр.

24. Журнал «Мир П. К.» 1999 г. выпуск № 11, 127 стр. ил.

25. Алан Симпсон «Windows NT», «Подключение к локальной сети», 1998 г., 476 стр.

26. А. Н. Глебов, Р. В. Густев, учебный материал «Организация сети», «Преимущества локальной сети», январь 1996 г., 179 стр.

27. Журнал «Hard & Soft», выпуск март 1999, 186 стр. ил.

28. Е. И. Гребенюк, Н. А. Гребенюк «Технические средства информатизации», Москва, ACADEMA, 2003 г.

29. О. Колесниченко, И. Шишигин, «Аппаратные средства PC», 5-е издание, Санкт-Петербург, «БХВ-Петербург» ,

30. www.GOOGLE.ru, Понятие о компьютерной сети

31. www.GOOGLE.ru, Классификация компьютерных сетей

32. Браун С. «Мозаика» и «Всемирная паутина» для доступа к Internet: Пер. с англ. — М.: Малип, 1996. — 168 с.

33. Пейперт С. Переворот в сознании: дети, компьютеры и плодотворные идеи. — М.: Педагогика, 1989. — 220 с.

34. Э. А. Якубайтис, «Информатика-электроника-сети» .М., «Финансы и статистика», 1989

35. Ю. Шафрин, «Основы компьютерной технологии» .М., АБФ, 1997 г.

36. А. М. Кенин, Н. С. Печенкина, «IBM PC для пользователей или как научится работать на компьютере». Екатеринбург, «АРД ЛТД», 1997

37. Д. А. Богданова, «Телекоммуникации в школе». «Информатика и образование», №№ 1−3, 1996г

38. «Навигатор игрового мира», №№ 3 (11), 4 (12), 7 (15), 1998

39. «Smiles». http://www.czweb.com/smilies. htm

40. Тиффин Д., Раджасингам Л. Что такое виртуальное обучение: Образование в информационном обществе/ Пер. с англ. — М.: Информатика и образование, 1999 — 312 с.